i UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL
PROPUESTA DE PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA (P+L) EN EL PROCESO DE TINTURADO, EN LA
INDUSTRIA “TEXTILES MARÍA BELÉN” UBICADA EN EL DISTRITO METROPOLITANO DE
QUITO
Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar el Título de Ingeniera
Ambiental Grado Académico de Tercer Nivel de formación
SOFÍA JOHANNA MORILLO CHANDI
TUTOR
DR. CARLOS ORDOÑEZ
Quito, Noviembre, 2012
i
DEDICATORIA
A dios por bendecirme y darme constancia y dedicación.
A mi padre Jorge Morillo por su fortaleza y esfuerzo, a mi Madre Elizabeth Chandi por su
dedicación y compresión a mi hermana Grace Morillo por su ayuda incondicional a todos ellos por
su amor y compresión.
A todos mis buenos amigos con quienes viví buenos y malos momentos. Gracias por todo los
quiero mucho.
ii
AGRADECIMIENTO
A la Industria TEXTILES MARÍA BELÉN por permitirme desarrollar mi trabajo de grado, a mi tutor
el Doctor Carlos Ordoñez por su ayuda y a mi Tribunal de Grado.
Además de todas aquellas personas que hicieron posible realizar este trabajo.
iii
iv
v
vi
ÍNDICE DE CONTENIDO
pp.
LISTA DE CUADROS ..................................................................................................... ix
LISTA DE GRÁFICOS ...................................................................................................xiii
Resumen…………………………………………………………………………………………………….xvi
Abstract……………………………………………………………………………………………………...xvii
INTRODUCCIÓN............................................................................................................. 1
CAPITULO
I. PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA…….…………………..……..…3
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA………………………………………….……….3
1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA…….……….……………………………………...6
1.3. PLANTEAMIENTO DE LA HIPÓTESIS……………………….………..…………..….6
1.4. INTERROGANTES DE LA INVESTIGACIÓN……………………………….……..….6
1.5. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN………………………….……..……………….6
1.5.1. Objetivo General…………………………….……………………..………………...6
1.5.2. Objetivos Específicos………………….…………………………..………………...6
1.6. JUSTIFICACIÓN……………….…………………………………………..……………..7
1.7. FACTIBILIDAD Y ACCESIBILIDAD…………………………………….……………....8
II. MARCO TEÓRICO………………………………………………………………………………9
2.1. ANTECEDENTES……………………………………………….………………………..9
2.2. PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA…………………………………………………………..11
2.2.1. Definición……………………………………………………………….…………...11
2.3. ESTRATEGIAS DE PRODUCCIÓN MAS LIMPIA…………………………………..12
2.3.1. Estrategias de Nivel 1………………………………………….………………..…13
2.3.1.1. Cambios en el producto……………………………….…………………………...13
2.3.1.2. Cambios en el proceso………………………………….………………………....14
2.3.2. Estrategias de Nivel 2…………………………………….………………………..15
2.3.2.1. Enfoque de proceso…………………………………….………………………….15
2.4. METODOLOGÍA DE PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA…………………………….……17
2.5. BENEFICIOS Y BARRERAS DE PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA…………………...18
2.5.1. Beneficios Ambientales……………….……………………………………………18
2.5.2. Beneficios Económicos………………………………………………….…………18
2.5.3. Beneficios Operacionales………………………………………………………….19
vii
2.5.4. Beneficios Comerciales…………………………………………………………....19
2.5.5. Barreras de la producción más limpia……………………………………….…...19
2.6. EL ALGODÓN……………………………………………………….…………………..20
2.6.1. Generalidades………………………………………….…………………………...20
2.6.2. Constitución Química del algodón……………………………….……………….22
2.6.3. Propiedades físicas de la fibra de algodón………………………….…………..23
2.6.4. Propiedades químicas de la fibra de algodón……………………….………..…23
2.7. COLORANTES……………………………………………….………………………….24
2.7.1. Definición………………………………………….…………………………………24
2.7.2. Composición química de los colorantes…………………………………….……24
2.7.2.1. Grupo cromóforo…………………………………….……………………………...24
2.7.2.2. Grupo auxocromo…………………………………………………….…………….25
2.7.3. Tipos de colorantes utilizados en el área textil………………………………….25
2.7.3.1. Clasificación según el grupo cromóforo……………………….…………………26
2.7.3.2. Clasificación según las propiedades y el modo de aplicación…………….…..28
2.7.3.3. Otros Colorantes………….………………………………………………………...32
2.7.4. Colorantes empleados en TEXTILES MARÍA BELÉN………………….………33
2.7.4.1. Colorantes Reactivos…………………….………………………………………...33
2.7.4.2. Colorantes sulfurosos…………….………………………………………………..34
2.7.4.3. Aspectos medioambientales y toxicológicos…………………………………….35
2.7.4.4. Auxiliares………………………………….…………………………………………36
2.8. PROCESO DE TINTURADO…………………………………….…………………….38
2.8.1. Descrude………………………………….…………………………………………38
2.8.1.1. Impurezas del algodón…………………………………………………………….38
2.8.1.2. Composición de los compuestos del algodón y su reactividad en las
soluciones acuosas………………………………………….……………………..39
2.8.1.3. Procedimientos de descrude……………………………………………………...40
2.8.1.4. Proceso de Descrude………………………………………………….…………..41
2.8.1.5. Efectos del Descrudado………………………………………………….………..42
2.8.2. Pre blanqueamiento Químico……………………………………………………..43
2.8.2.1. Proceso de Pre blanqueamiento ………………………………………………...43
2.8.2.2. Parámetros que influyen…………………………………………………………..44
2.8.2.3. Etapas del proceso………………………………………………………………...45
viii
2.8.2.4. Ventajas y Desventajas…………………………………………………………...46
2.8.2.5. Ecología del blanqueo con Peróxido de hidrógeno……………………………46
2.8.3. Tinturado……………………………………………………………………………46
2.8.3.1. Factores que influyen en la absorción y en la reacción……………………….48
2.8.3.1.1.
Absorción………………………………………………………………………49
2.8.3.1.2.
Reacción……………………………………………………………………….54
2.8.3.1.3.
Eliminación del colorante hidrolizado……………………………………….56
2.9. IMPACTOS AMBIENTALES DEL PROCESO DE TINTURADO EN LA INDUSTRIA
TEXTIL…………………………………………………………………………………...57
2.9.1. Generalidades……………………………………………………………………...57
2.9.2. Proceso de Tinturado……………………………………………………………...58
2.10.
ESTRATEGIAS DE LA PREVENCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN EN LA
INDUSTRIA TEXTIL…………………………………………………….………………59
2.10.1. Tintorería…………………………………….………………………………………59
III. MARCO LEGAL………………………………………………………………….……….……62
3.1. CONSTITUCIÓN POLÍTICA DE LA REPÚBLICA DEL ECUADOR…………….....62
3.2. LEYES……………………………………………………………………………….……64
3.2.1. Texto Unificado de Legislación Ambiental………………………….……………64
3.2.2. Ley de Gestión Ambiental…………………………….…………………………...64
3.2.3. Ley de Prevención y Control de la Contaminación Ambiental………………...65
3.3. REGLAMENTOS……………………………………….………………………………..66
3.3.1. Reglamento a la Ley de Gestión Ambiental para la Prevención y Control de la
Contaminación Ambiental……………………………………………………….…66
3.3.2. Reglamento de Seguridad e Higiene del Trabajo de la Higiene Industrial de la
Iluminación…………………………………………………………………….…....71
3.3.3. Reglamento de seguridad y salud de los trabajadores y mejoramiento del
medio ambiente de trabajo condiciones generales de los centros de trabajo
medio ambiente y riesgos laborales por factores físicos, químicos y
biológicos……………………………………………………………………………72
3.4. ORDENANZAS………………………………………………………………………….75
3.4.1. Ordenanza Metropolitana 213…………………………………………….………75
3.5. NORMAS TÉCNICAS…………………………………………….………………….....78
3.5.1. Normas Técnicas Dirección Metropolitana de Quito…………………………...78
ix
3.5.1.1. Norma técnica para el control de descargas líquidas de sectores
productivos…………………………………………………………………………..78
3.5.1.2. Norma técnica de residuos peligrosos (Industriales y domésticos)………......80
3.5.2. Norma técnica INEN No. 2266 para manejo, almacenamiento y transporte de
productos químicos peligrosos………………….……………………………..….81
IV.
DESCRIPCIÓN DEL ESTADO ACTUAL DE LA EMPRESA…………………….…85
4.1. UBICACIÓN……………….……………………………………………………………..85
4.2. INFORMACIÓN DE LA EMPRESA……………………….………………………..…86
4.3. ANÁLISIS DE LOS PROCESOS DE LA EMPRESA…………………….................87
4.3.1. Proceso de Tinturado…………………………………….……………………......96
4.4. PRINCIPALES EQUIPOS EMPLEADOS EN EL PROCESO PRODUCTIVO…..102
4.5. EVALUACIÓN DE ETAPAS PROCESOS Y EQUIPOS………….………………..102
4.5.1. Evaluación por parte del Jefe de Tintura………….……………………….…...102
4.5.2. Evaluación por parte de la autora del trabajo de graduación…………..…….103
4.6. ANÁLISIS DE ENTRADAS EN LOS PROCESOS…………….…………………...103
4.6.1. Principales materias primas insumos y materiales auxiliares……….……….103
4.6.2. Información sobre consumo de agua………………………………………......104
4.6.3. Información sobre el consumo de energía………………………………….....105
4.7. ANÁLISIS DE SALIDAS…………………………………….………………………...106
4.7.1. Principales productos o servicios………………………………….…………....106
4.7.2. Información sobre efluentes…………………………………….……………….109
4.7.3. Resumen de la evaluación de datos…………………………………………....111
4.8. DESCRIPCIÓN AMBIENTAL……………………….…………………………….….112
4.8.1. Determinación de los cumplimientos de las regulaciones ambientales
vigente……………………………………………………………………………...116
4.8.2. Determinación de los incumplimientos de las regulaciones ambientales
vigentes……………………………….………………………………………..…..116
4.8.3. No conformidades encontradas………………………………….……………...117
4.8.3.1. Identificación de las no conformidades mayores……………………………...117
4.8.3.2. Identificación de las no conformidades menores………………………..….....118
V.
ESTUDIO Y EVALUACIÓN DEL PROCESO DE TINTURADO…………………..119
5.1. BALANCE DE MASAS…………………………….…………………………………..119
5.1.1. Balance de masa en tintura de algodón en JET 1……….………………..…..120
x
5.1.2. Balance de masa en tintura de algodón en OVER FLOW 300…………..…..123
5.1.3. Balance de masa en tintura de algodón en OVER FLOW 500……………....126
5.1.4. Resumen de la memoria de cálculo: Tintura de tonos claros, medios y
obscuros…………….……………………………………………………………..129
5.2. EVALUACIÓN DE LOS DATOS RECOPILADOS JUSTIFICACIÓN PARA LA
ELECCIÓN DE LOS ESTUDIOS DE CASOS……………………………….……..129
5.2.1. Planillas auxiliares para selección de los Estudios de Casos……….……….129
5.3. INDICADORES AMBIENTALES………………………………………….………….133
5.3.1. Ficha de los principales indicadores……………………………………………134
5.3.2. Identificación de puntos de monitoreo……………………………………….…137
5.3.3. Establecimiento de criterios de monitoreo………………………………….….138
5.4. SELECCIÓN DE PROYECTOS QUE SERÁN IMPLEMENTADOS………….….139
5.4.1. Elaboración de los Proyectos de producción más Limpia …………………..139
5.4.1.1. Consumo de Químicos y Auxiliares en JET 1………………………………...139
5.4.1.1.1.
Identificación de relación de baño real y caudal de entrada……………140
5.4.2. Consumo de Agua, Acido y Dispersante en baños de tintura de algodón....141
5.4.2.1. Elaboración de la Curva de Calibración de Colorantes en Tricromía para
determinar la concentración en función de la absorbancia………….……….141
5.4.2.2. Procedimiento de Tintura…………………………....……………………….…..146
VI. MARCO METODOLOGICO .................................................................................... 152
6.1. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN…………….……………………………………..152
6.1.1. Investigación Experimental………….…………………………………………...153
6.1.2. Investigación Bibliográfica………………………………………………….…….153
6.2. DISEÑO EXPERIMENTAL……………………………………………………….…...153
6.3. PROCESAMIENTO DE DATOS……………………………………………………..155
6.3.1. Plan de recolección de Datos…………………………………………….……...155
6.3.2. Plan de Procesamiento de Datos…………………………………….…………156
VII. ANALISIS E INTERPRETACION DE DATOS ......................................................... 157
7.1. ESTUDIOS DE VIABILIDAD TÉCNICA, ECONÓMICA Y FINANCIERA………..157
7.1.1. Estudio de Caso N° 1………………………….…………………………………157
7.1.1.1. Descripción de la situación anterior al estudio de caso………………….…...157
7.1.1.2. Alternativas de mejoramiento estudiadas……………….……………………..157
7.1.1.3. Descripción del Estudio de Caso……………………………………….……….158
xi
7.1.1.4. Análisis Cuantitativo y cualitativo de consumo de químicos y auxiliares…...158
7.1.1.5. Clasificación de los cambios realizados……………………………….……….159
7.1.1.6. Identificación de los Principales Indicadores……………………………….….159
7.1.1.7. Resumen de datos para la evaluación económica…………………..………..160
7.1.1.8. Comparación del análisis económico del Estudio de Caso N° 1……….…...161
7.1.2. Estudio del Caso N° 2…………………….……………………………………...162
7.1.2.1. Descripción de la situación anterior al estudio de caso……………………....162
7.1.2.2. Alternativas de mejoramiento estudiadas………………………………….…..162
7.1.2.3. Descripción del estudio de caso………………………………………….……..162
7.1.2.4. Clasificación de los cambios realizados………………………………………..164
7.1.2.5. Identificación de los Principales Indicadores…………………………………..164
7.1.2.6. Resumen de datos para la evaluación económica…………………………....166
7.1.1.1. Comparación del análisis económico del Estudio de Caso N° 2…………....167
7.2. RESULTADOS GENERALES……..…………………….…………………………...167
7.3. DISCUSIÓN………...……………………….………………………………………….168
VIII.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES………………………………..……...169
8.1. CONCLUSIONES……………………………………….……………………………..169
8.1.1. Conclusiones Generales……………………………………………….………...169
8.1.2. Conclusiones específicas………………………………………………………...170
8.2. RECOMENDACIONES…………………………………………………………….….171
8.2.1. Recomendaciones Generales……………………………………………….…..171
8.2.2. Recomendaciones específicas (Técnicas y ambientales)…………………....171
MATERIAL DE REFERENCIA………..………………………………………………………………….174
xii
INDICE DE ANEXOS
ANEXOS….………………………………………………………………………………………………...177
A. ANEXO A: Informe de las características técnicas del hilo 18/1 algodón cardado...177
B. ANEXO B: Lay Out de la Planta TEXTILES MARÍA BELÉN………….……………….178
C. ANEXO C: Memoria de Cálculo de Estudio Económico……………….……………….179
D. ANEXO D: Fotografías de Procedimientos Experimentales………….………………..189
E. ANEXO E: Glosario………………………………………….……………………………..192
xiii
ÍNDICE DE CUADROS
CUADRO
pp.
1. Cuadro 1. Metodología de Producción más Limpia…………………………………………….17
2. Cuadro 2. Razones por las cuales no se adopta Producción Más Limpia en los Estados
Unidos…………………………………………………………………………………………………..20
3. Cuadro 3. Composición de la fibra de algodón………………………………………………….22
4. Cuadro 4. Propiedades físicas de la fibra de algodón………………………………………….23
5. Cuadro 5. Propiedades químicas de la fibra de algodón………………………….……………23
6. Cuadro 6. Ejemplos de los grupos cromóforos………………………………………………….25
7. Cuadro 7. Ejemplos de auxocromos……………………………………………………………...25
8. Cuadro 8. Principales grupos cromóforos………………………………………………………..26
9. Cuadro 9. Grado de dureza del agua…………………………………………………………….38
10. Cuadro 10. Reacción de activación……………………………………………………………..44
11. Cuadro 11. Oportunidades de P+L en tintorería……………………………………………….60
12. Cuadro 12. Ubicación Geográfica de TEXTILES MARÍA BELÉN……………………..…….85
13. Cuadro 13. Número de empleados por área…...………………………………………………86
14. Cuadro 14. Datos sobre las instalaciones de la empresa…...……………………………….87
15. Cuadro 15. Estado del Predio……...…………………………………………………………....87
16. Cuadro 16. Patrón en el proceso Descrude………………………………………………...….89
17. Cuadro 17. Patrón en el proceso Blanqueo………………………………………………...….90
18. Cuadro 18. Patrón en el proceso de Tinturado…...……………………………………………90
19. Cuadro 19. Patrón en el proceso Neutralizado………………...………………………………91
20. Cuadro 20. Patrón en el proceso Fijado y Suavizado…………………………………………91
21. Cuadro 21. Principales equipos empleados en el Proceso Productivo……….…………...102
22. Cuadro 22. Empleo y costo de las principales materias primas del 2011…………….…..103
23. Cuadro 23. Empleo y costos de los principales químicos del 2011…….……………..…...103
24. Cuadro 24. Consumo de agua potable 2011…….………………………………..………….104
25. Cuadro 25. Consumo de energía……………….………………………………………….….105
26. Cuadro 26. Otras formas de energía utilizadas….....………………………………………..106
27. Cuadro 27. Producción de tela tinturada 2011….…………………………………………....106
28. Cuadro 28. Producción 2011 por equipo de tintura de algodón…………………………....106
xiv
29. Cuadro 29. Producción 2011 de tela de algodón por tonos……………………………...…107
30. Cuadro 30. Caracterización de efluentes……………………………………….…………….110
31. Cuadro 31. Resumen de Evaluación de datos…………………………………………….…111
32. Cuadro 32. Matriz Legal de la Ord. 213 para Textiles “María Belén”……………………...113
33. Cuadro 33. Balance de masa en tintura de algodón colores claros y medios…………….120
34. Cuadro 34. Balance de masa en tintura de algodón colores obscuros……………..……..121
35. Cuadro 35. Balance de masa en tintura de algodón colores claros y medios…………….123
36. Cuadro 36. Balance de masa en tintura de algodón colores obscuros…………..………..124
37. Cuadro 37. Balance de masa en tintura de algodón colores claros y medios…………….126
38. Cuadro 38. Balance de masa en tintura de algodón colores obscuros……………………127
39. Cuadro 39. Categorías de los subproductos, desechos, residuos, efluentes y
emisiones……………………………………………………………………………………………...129
40. Cuadro 40. Alternativas para la minimización de subproductos, desechos, residuos,
efluentes y emisiones………………………………………………………………………………..131
41. Cuadro 41. Prevención y minimización de residuos con Buenas Prácticas
Operacionales………………………………………………………………………………………...132
42. Cuadro 42. Prevención y minimización de residuos con Cambios en el proceso e innovaciones
tecnológicas…………………………………………………………………………..132
43. Cuadro 43. Prevención y minimización de residuos con Tratamiento, Reuso y
reciclaje………………………………………………………………………………………………..132
44. Cuadro 44. Identificación de los Principales Indicadores……………………………………133
45. Cuadro 45. Indicador para monitoreo de consumo de agua por producto en la maquina JET
1…………………………………………………………………………………………………..134
46. Cuadro 46. Indicador para monitoreo de consumo de ácido en tintura de algodón……...135
47. Cuadro 47. Indicador para monitoreo de consumo de dispersante en tintura de
algodón………………………………………………………………………………………………..136
48. Cuadro 48. Puntos de Monitoreo de procesos de tintura de algodón……………………..137
49. Cuadro 49. Ficha de plan de Monitoreo……………………………………………………….138
50. Cuadro 50. Proyectos que serán implementados…………………………………………....139
51. Cuadro 51. Tiempo y volúmenes medidos con una válvula………………………………...140
52. Cuadro 52. Tiempo y volúmenes medidos con 2 válvulas………………………………….140
53. Cuadro 53. Volúmenes promedios reales y caudales……………………………………….141
54. Cuadro 54. Preparación de la solución base………………………………………………....143
xv
55. Cuadro 55. Determinación de máxima longitud de onda que absorbe la Solución de
Base……………………………………………………………………………………………………143
56. Cuadro 56. Absorbancia para diferentes diluciones de la Solución Base a λ= 455……...144
57. Cuadro 57. Parámetros medidos en el reuso de baños……………………………………..148
58. Cuadro 58. Parámetros medidos en tintura sin reuso……………………………………….149
59. Cuadro 59. Comparación de tonos obtenidos de tintura sin y con reuso con CIELAB…..149
60. Cuadro 60. Parámetros medidos en los efluentes de tintura con reuso…………………..149
61. Cuadro 61. Parámetros medidos en los efluentes de tintura con reuso…………………..150
62. Cuadro 62. Porcentaje de disminución de consumo de recursos al utilizar baños de
tintura…………………………………………………………………………………………………..150
63. Cuadro 63. Porcentaje de agotamiento de los colorantes…………………………………..151
64. Cuadro 64. Plan de Monitoreo del Proceso de Tintura……………………………………...154
65. Cuadro 65. Análisis Cuantitativo y cualitativo de consumo de químicos y auxiliares……158
66. Cuadro 66. Cambios realizados………………………………………………………………..159
67. Cuadro 67. Principales Indicadores……………………………………………………………159
68. Cuadro 68. Resumen de datos para la evaluación económica…………………………….160
69. Cuadro 69. Producción 2011 de tela de algodón (máquinas tinturadoras con relación de baño
1:5)………………………………………………………………………………………………162
70. Cuadro 70. Producción 2011 de tela de algodón…………………………………………….163
71. Cuadro 71. Consumo actual, esperado de agua acido y dispersante en maquinas
tinturadoras……………………………………………………………………………………………163
72. Cuadro 72. Cambios Realizados………………………………………………………………164
73. Cuadro 73. Indicadores esperados en maquinas OVER- FLOW…………………………..164
74. Cuadro 74. Indicadores esperados en máquinas JET 1…………………………………….165
75. Cuadro 75. Resumen de datos para la evaluación económica…………………………….166
76. Cuadro 76. Beneficios e inversiones…………………………………………………………..167
77. Cuadro 77. Beneficios Ambientales……………………………………………………………167
78. Cuadro 78. Informe de las características técnicas del hilo 18/1 algodón cardado…….177
79. Cuadro 79. Planilla de Evaluación Económica- Estudio de Caso 1………………………..179
80. Cuadro 80. Planilla de Evaluación Económica- Estudio de Caso 1 (Situación
Esperada)……………………………………………………………………………………………..180
81. Cuadro 81. Flujo de Caja Actual- Caso 1…………………………………………………..…181
82. Cuadro 82. Flujo de Caja Esperado- Caso 1……………………………………………..…..182
xvi
83. Cuadro 83. Flujo de Caja Incremental- Caso 1……………………………………………....183
84. Cuadro 84. Planilla de Evaluación Económica- Estudio de Caso 2………………………..184
85. Cuadro 85. Planilla de Evaluación Económica- Estudio de Caso 2 (Situación
Esperada)……………………………………………………………………………………………..185
86. Cuadro 86. Flujo de Caja Actual- Caso 2……………………………………………………..186
87. Cuadro 87. Flujo de Caja Esperado- Caso 2…………………………………………………187
88. Cuadro 88. Flujo de Caja Incremental- Caso 2………………………………………………188
xvii
ÍNDICE DE GRÁFICOS
GRÁFICO
pp.
1. Figura 1. Esquema de los niveles de reducción de contaminación…...................................12
2. Figura 2. Niveles de Aplicación de P+L…………………………………………………………..13
3. Figura 3. Modelo de proceso en una actividad productiva…................................................16
4. Figura 4. Estructura de la fibra de Algodón………………………………………………….......21
5. Figura 5. Grupo diazonio…...................................................................................................25
6. Figura 6. Estructura general de los colorantes azoicos….....................................................27
7. Figura 7. Sistema redox quinona/hidroquinona…………………………………………………27
8. Figura 8. Formación del índigo a partir del indicán……………………………………………..28
9. Figura 9. Catión trifenilmetilo………………………………………………………………….......28
10. Figura 10. Interconversión de las formas oxidada y reducida del índigo……………………30
11. Figura 11. Modo de fijación de los colorantes ácidos y básicos…......................................30
12. Figura 12. Ejemplos de colorantes ácidos y básicos y modo de fijación en la fibra……….31
13. Figura 13. Coloración al mordiente con colorantes azoicos………………………………….32
14. Figura 14. Modo de acción de los colorantes reactivos………………………………………34
15. Figura 15. Estructura de colorantes reactivos (sustitución nucleófila)………………………34
16. Figura 16. Estructuras de colorantes sulfurosos………………………………………………35
17. Figura 17. Diagrama de descrude de algodón…………………………………………………42
18. Figura 18. Distribución de colorantes…………………………………………………………...49
19. Figura 19. Agotamiento / Relación de baño……………………………………………………52
20. Figura 20. Residuos Generados en el proceso de tintura…………………………………....59
21. Figura 21. Ubicación Geográfica de TEXTILES MARÍA BELÉN…………………………….85
22. Figura 22. Diagrama General de Elaboración de Telas………………………………………87
23. Figura 23. Área de tejido 1………………………………………………...……………………..88
24. Figura 24. Área de tejido 2……………………………………………...………………………..89
25. Figura 25. Área de tintorería- MAQUINAS OVER FLOW…………………………………….92
26. Figura 26. Área de tintorería- MAQUINA JET 1……………………………………………….92
xviii
27. Figura 27. Área de secado- CENTRIFUGA….....................................................................93
28. Figura 28. Área de secado- SECADORA A VAPOR….......................................................93
29. Figura 29. Percahadora…………………………………...……………………………………...94
30. Figura 30. Área de corte………………………………………………………………………….95
31. Figura 31. Área de confección…………………………………………………………………...95
32. Figura 32. Área de bordado………………………………………………………………….…..96
33. Figura 33. Área de estampado…........................................................................................96
34. Figura 34. Diagrama de tintura de algodón tonos claros y medios…..................................98
35. Figura 35. Diagrama de tintura de algodón tonos obscuros………………………………..101
36. Figura 36. Diagrama de blanqueo de tela algodón…………………………………………..101
37. Figura 37. Análisis de producción 2011 de tela………………………………………………107
38. Figura 38. Análisis de producción 2011 por equipo de tintura….......................................108
39. Figura 39. Análisis de producción 2011 de tela de algodón………………………………...108
40. Figura 40. Balance de entradas y salidas del proceso………………………………………119
41. Figura 41. Diagrama de absorbancia en función de la longitud de onda para la
tricromía……………………………………………………………………………………………….145
42. Figura 42. Diagrama de absorbancia en función de la concentración……………………..145
43. Figura 43. Comparación de costos de químicos y auxiliares en JET 1……………………161
44. Figura 44. Comparación de costos de agua, acido y dispersante………………………….167
45. Figura 45. Máquina de Tintura AHIBA EasyDye……………………………………………..189
46. Figura 46. Preparación de la solución base…………………………………………………..190
47. Figura 47. Muestra de tonos obtenidos……………………………………………………….190
48. Figura 48. Medida de absorbancia de baños de tintura de algodón……………………….191
xix
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL
PROPUESTA DE PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA (P+L) EN EL PROCESO DE TINTURADO, EN LA
INDUSTRIA “TEXTILES MARÍA BELÉN” UBICADA EN EL DISTRITO METROPOLITANO DE
QUITO
MOTION CLEANER PRODUCTION (CP) DYED IN THE PROCESS IN INDUSTRY "MARIA
BELEN TEXTILES" LOCATED IN THE DISTRICT OF QUITO.
Autor: Sofía Morillo
Tutor: Dr. Carlos Ordoñez
Fecha: Noviembre 2012
RESUMEN
El presente estudio evalúa la minimización económica del impacto ambiental den la
industria textil considerando los ahorros en el consumo de insumos y el recurso agua.
Se analizaron 2 opciones de minimización: Disminución de consumo de químicos y
auxiliares en la máquina de tintura JET 1 y disminución de consumo de agua, acido y
dispersante por reuso de baños de tintura de algodón.
La metodología de investigación del proyecto es la asignada por el Centro Ecuatoriano de
Producción más Limpia, que explica el procedimiento, las técnicas o instrumentos y los
productos esperados de la investigación.
Durante la investigación se realizaron visitas periódicas para el reconocimiento de la
planta; maquinaria, equipos, análisis de procesos administrativos y operativos. Se
recolectó información primaria y secundaria sobre datos de proceso, materias primas,
consumos de recursos. Se realizaron encuestas estructuradas y entrevistas al personal de
la empresa y análisis de laboratorio de las descargas líquidas.
Se tomaron muestras de las descargas de aguas residuales en los efluentes al
alcantarillado municipal, según los procedimientos establecidos en los métodos estándar
para el análisis de aguas, los resultados evidencian que el único parámetro fuera de
norma es el DQO.
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El análisis económico muestra que la implementación de estos proyectos de producción
más limpia arroja un beneficio económico de USD 9883,83 con una inversión de USD
1785,00 durante un tiempo de recuperación de la inversión de siete meses y medio. Entre
los beneficios ambientales se manifiestan la disminución de la carga contaminante y el
consumo de agua en un 66,7%.
Descriptores: PRODUCCIÓN MAS LIMPIA/ INDUSTRIA TEXTIL/ AGUAS RESIDUALES/
ANÁLISIS ECONÓMICO.
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ABSTRACT
This study assesses the economic minimizing environmental impact den textiles
considering the savings in the consumption of inputs and water resources.
We analyzed 2 minimization options: Decrease consumption of chemicals and auxiliaries in
the dyeing machine JET 1 and decreased water consumption, and dispersant acid dyebath
reuse cotton.
The research methodology of the project is assigned by the Ecuadorian Centre for Cleaner
Production, which explains how, techniques or instruments and expected research
products.
During the investigation it conducted regular visits to the recognition of different production
plants, machinery, equipment, analysis of administrative and operational processes.
Information was collected on primary and secondary data processing, raw materials,
consumption of resources. Surveys were conducted structured interviews with company
personnel and laboratory analysis of the liquid discharges. We also carried out an
inventory of energy washers, dryers, centrifuges, boilers, steam and condensate lines.
Samples of wastewater discharges into the municipal sewage effluent, according to
established procedures in standard methods for water analysis, the results show that the
only parameter is the norm outside DQO.
Economic analysis shows that the implementation of these projects cleaner production
yields a profit of $ 9883.83 with an investment of USD 1785.00 for a time of payback of
seven months. Environmental benefits are manifested lower pollutant load and water
consumption by 66,7 %.
Descriptors: CLEANER PRODUCTION/ TEXTILE INDUSTRY/ LIQUID WASTE/
ECONOMIC ANALYSIS.
xxii
RESUMEN DOCUMENTAL
Trata sobre: Propuesta de Producción más Limpia (P+L) en el proceso de tinturado, en la
industria “Textiles María Belén” ubicada en el Distrito Metropolitano de Quito OBJETIVO
GENERAL: Proponer estrategias de producción más limpia (P+L) en la industria “Textiles
María Belén” PROBLEMA: El principal problema ambiental del sector textil radica en las
aguas residuales y en la carga contaminante que contienen que genera el proceso de
tintura, El impacto ambiental de sus efluentes líquidos es considerable, por la cantidad de
materias primas, reactivos y de métodos de producción de la tela. En los efluentes se
pueden encontrar contaminantes, que provienen de las distintas etapas del proceso
global. Otro problema importante es el consumo de agua los enjuagues posteriores al
proceso de tintura que tienen como objetivo de eliminar el colorante no agotado además
de las etapas posteriores como: jabonado, fijado y suavizado, están el orden de 8- 10
cada uno de ellos con una carga de agua de 1500- 2500 litros. HIPÓTESIS: Las
estrategias de Producción más limpia permitirán prevenir, controlar y reducir la
contaminación ambiental. Incrementar los réditos económicos en los procesos de tinturado
de la industria “Textiles María Belén” Con MARCO REFERENCIAL: la industria Textiles
María Belén” esta ubicada en la `provincia de Pichincha en el Distrito Metropolitano de
Quito calificada como pequeña industria. MARCO TEÓRICO: Conceptos básicos de la
producción más limpia, descripción de las materias primas, proceso de tinturado,
parámetros del proceso, reviso de la normativa ambiental vigente aplicada al industria
textil.
MARCO METODOLÓGICO: La investigación fue realizada mediante la
investigación, caracterización, muestreo y evaluación de los efluentes líquidos producto
del proceso de tinturado, balance de masa para el proceso, pruebas de reuso de tintura
para baños residuales, determinación de caudales de agua para la maquina tinturadora jet
1, Análisis económico de las estrategias `propuestas. CONCLUSIÓN GENERAL: La
Producción más Limpia es una herramienta eficaz dentro de las grandes, medianas y
pequeñas empresas, ya que brinda un servicio de optimización en los procesos, con una
visión de ahorro e ingresos para la empresa. La reutilización de baños de tintura se
obtendrá una disminución de consumo de 215,12 kg/año de dispersante, 179,78 kg/año
de ácido y 405,06 m3/año, que equivalen a un ahorro de $ 3440,81/año. De esta manera
se disminuye el consumo de insumos, agua y descargas liquidas. RECOMENDACIÓN
GENERAL: “Textiles María Belén” debería fortalecer el programa de producción más
limpia ampliándolo a todos los procesos de la industria y en búsqueda de aplicación de
estrategias como uso eficiente de recursos energéticos, uso eficiente de residuos y
reciclaje, reducción de residuos y emisiones, etc.
DESCRIPTORES:<PRODUCCIÓN MAS LIMPIA> <INDUSTRIA TEXTIL > <TINTURADO>
<LIQUIDOS INDUSTRIALES> <LEGISLACIÓN AMBIENTAL>
CATEGORIAS TEMATICAS:<CP- INGENIERIA EN AMBIENTAL> <CP- PRODUCCIÓN
MAS LIMPIA >< CS-TINTURADO TEXTIL >
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SUMMARY DOCUMENTAL
t's about: Proposal for Cleaner Production (CP) in the dyeing process in the industry
"Textiles Maria Belen" located in the Metropolitan District of Quito GENERAL OBJECTIVE:
To propose strategies for cleaner production (CP) in the industry "Textiles Maria Belen"
PROBLEM: The main environmental problem lies in textile wastewater and pollutant load
generated containing the dyeing process, The environmental impact of liquid effluents is
considerable, the amount of raw materials, reagents and methods of producing the fabric.
In the effluent pollutants can be found, which come from the different stages of the overall
process. Another major problem is the water consumption of the rinses after the dyeing
process aimed to remove the exhausted dye besides the later stages as soaping, fixing
and smoothing are the order of 8 to 10 each with a water head of 1500 - 2500 liters.
Hypothesis: Cleaner production strategies allow prevent, control and reduce pollution.
Increase economic returns in the processes of dyeing industry "Textiles Maria Belen" With
FRAMEWORK: Maria Belen Textile industry "is located in the province of Pichincha` in the
Metropolitan District of Quito qualified as small industry. Theoretical Framework: Basics of
cleaner production, description of raw materials, dyeing process, process parameters,
review of environmental standards applied to the textile industry. METHODOLOGICAL
FRAMEWORK: The research was conducted through research, characterization, sampling
and evaluation of liquid waste product of the process of dyeing, mass balance for the
process, evidence of dye baths reuse waste water flow determination for the machine
tinturadora jet 1, Economic analysis of the strategies' proposals. GENERAL
CONCLUSION: The Cleaner Production is an effective tool in large, medium and small
businesses, as it provides a service optimization processes, with a view of saving and
revenue for the company. The reuse of dye baths will produce a decrease in consumption
of 215.12 kg / year of dispersant, 179.78 kg / year of acid and 405.06 m3/year, equivalent
to a saving of $ 3,440.81 / year . This will decrease the consumption of inputs, water and
liquid discharges. GENERAL RECOMMENDATION: "Textiles Maria Belen" should
strengthen cleaner production program by extending it to all industry processes and
implementing search strategies such as efficient use of energy resources, efficient use of
waste and recycling, reducing waste and emissions , etc
DESCRIPTORS:
<CLEANER
PRODUCTION>
<TEXTILE
INDUSTRIAL>
<ENVIRONMENTAL LEGISLATION> < DYED> < INDUSTRIAL LIQUIDS<>
THEMATIC CATEGORIES: <CP-ENVIRONMENTAL ENGINEERING> <CP-CLEANER
PRODUCTION> <CS-DYED TEXTILES>
xxiv
INTRODUCCIÓN
Es habitual que empresarios y ciudadanos asocien la discusión sobre procesos de
mejoras en la calidad ambiental con el concepto de gasto, tanto en relación con las
tecnologías duras como con los costos asociados al cumplimiento de la normativa
ambiental.
Sin embargo, existen herramientas de gestión ambiental entre ellas, la producción más
limpia, que plantea oportunidades de mejora, reducción de costos y aumento de
productividad, con la sola aplicación de buenas prácticas de gestión que insumen mínimas
inversiones en el proceso de producción, reduciendo riesgos, tanto para la salud como
para el ambiente.
Por lo general, las grandes empresas cuentan con personal especializado abocado a
tareas ambientales. Es por ello, que uno de los mayores desafíos de una producción más
limpia es alcanzar a pequeños y medianos emprendimientos, que suelen mostrar mayores
necesidades y dificultades de innovación para la implementación de una estrategia
ambiental preventiva e integral.
Razón por la cual este proyecto busca implementar las estrategias de producción más
limpia en las pequeñas industrias del sector textil, el segundo más importante del país. La
Administración Municipal Valle de los Chillos del Distrito Metropolitano de Quito busca
impulsar las políticas de producción más limpia vigentes en la Ordenanza Municipal 213.
La memoria de la tesis se estructura en diez capítulos, y cada uno de los cuales lleva
incluidos una introducción, objetivos, marco referencia, materiales y métodos, resultados y
discusión.
En el primer capítulo, se describe los objetivos, hipótesis del proyecto y la justificación del
mismo. En el segundo capítulo se muestra el estado actual de la empresa sus procesos
además de su situación ambiental. En el tercer capítulo se recaba todo el marco de
referencia necesario.
En el cuarto capítulo se muestran específicamente el estudio y evaluación del proceso de
tinturado de tela de algodón dentro de la empresa ya que el proceso integro de la industria
textil tiene una magnitud importante por lo que se ha considerado enfocarse a un proceso
para obtener resultados favorables. En el quinto capítulo se encuentra el marco legal
1
base de este proyecto. En el sexto capítulo se describe el diseño metodológico del
proyecto que es la metodología propuesta por la Organización de las Naciones Unidas
para el Desarrollo Industrial (ONUDI). El séptimo capítulo se analiza los resultados de los
dos proyectos y se tiende a realizar comparaciones para valoración de los mismos. En el
octavo capítulo es el que muestra las conclusiones y recomendaciones entre las cuales
están los beneficios económicos y ambientales.
2
CAPÍTULO I
1. PRESENTACIÓN DEL PROBLEMA
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La empresa Textiles “María Belén” realiza sus actividades desde el año 2009, en el Distrito
Metropolitano de Quito, la misma que produce telas de poliéster 100%, poli- algodón 6535% y algodón 100% principalmente, el proceso comienza en el área de tejeduría donde
los diferentes tipos de hilos que llegan como materia prima, luego se realiza el tinturado a
través de varias etapas (blanqueo, teñido, lavado), secado y procesos posteriores tales
como perchado y plegado.
Los hilos almacenados en la bodega de materia prima son colocados en las máquinas
hiladoras, que entrelazan las fibras de hilos para conformar una malla denominada “de
punto” además de tela plana estas son las telas denominadas telas crudas, que por lo
general presentan suciedad que no es posible removerla por lavado normal, para ello se
utiliza una solución diluida de agente blanqueador (agua oxigenada) y detergente
biodegradable, lo que permite provocar el medio alcalino necesario para el blanqueo de la
tela. Luego se ingresa la tela blanqueada a las máquinas tinturadoras (overflow) y Jet, las
cuáles se llenan de agua de manera automática, este volumen dependerá de la cantidad
de tela ingresada. Para el proceso se utiliza agua caliente, la temperatura y duración del
baño va a depender de la coloración solicitada por el cliente. Este proceso involucra una
variedad de colorantes y agentes auxiliares de teñido. El tipo de colorante empleado en la
tintura determina los auxiliares utilizado. Finalmente, se ingresa la tela tinturada al sistema
de lavado, que permite deshacer todo el exceso de impurezas que posea el producto; en
especial de los auxiliares utilizados. La tela se ingresa a las secadora centrífuga, que por
acción de la fuerza centrífuga, eliminan la mayor parte de la humedad presente en la tela
lavada ahora bien con el objetivo de eliminar la humedad remanente en la tela, esta es
ingresada en secadoras que funcionan con el vapor caliente proveniente del caldero, lo
que permite una temperatura adecuada para eliminar el resto del agua presente en la tela.
3
El principal problema ambiental del sector textil radica en las aguas residuales que genera
y en la carga química que las mismas contienen. El impacto ambiental de sus efluentes
líquidos es muy variado, por la gran variedad de materias primas, reactivos y de métodos
de producción. En los efluentes se pueden encontrar sales, peróxidos, tensoactivos,
enzimas, colorantes, metales y otros compuestos orgánicos de variada estructura, que
provienen de las distintas etapas del proceso global.
Debido a todo esto la industria textil en su conjunto está considerada como de mediano
potencial contaminante, si bien un sector de la misma, tintura y acabado es netamente
más contaminante que por ejemplo el de la hilatura.
La acción contaminante de este sector denominado “Del Ramo del Agua”, se centra, como
de su propio nombre se desprende en el líquido elemento, ya que la mayoría de procesos
se realizan en medio acuoso, el cual actúa como soporte de los agentes químicos que
efectúan los cambios sobre el textil.
Dichos agentes químicos, sean oxidantes o reductores, colorantes orgánicos o sales
orgánicas etc., no se consumen en su totalidad en el proceso, y si bien las soluciones
usadas podrían reutilizarse en muchos casos, la industria textil ecuatoriana no lo aplica.
En la industria textiles María Belén, las aguas residuales se caracterizan por alta demanda
de oxígeno debido a los químicos (detergentes, antiquiebres, secuestrantes y otros) y
soluciones (mezcla de colorantes reactivos y sulfurosos) que se utilizan durante el proceso
productivo de tinturado. El tratamiento que posee la industria es una rudimentaria cisterna
que realiza una sedimentación primaria y ayuda a disminuir la temperatura.
Otro problema importante es el consumo de agua los enjuagues realizados en cada
proceso están el orden de 8- 10 cada uno de ellos con una carga de agua de 1500- 2500
litros. La cantidad de agua empleada en los procesos textiles varía en forma considerable,
dependiendo del proceso específico y del equipamiento utilizado por la planta. En la
tinción con colorantes reactivos que son los utilizados en la planta, las cifras varían entre
125 y 170 litros por kilogramo de producto.
Los colorantes textiles tienen gran persistencia en el ambiente, y los métodos de
eliminación clásicos no son útiles debido a que oxidaciones o reducciones parciales
pueden generar productos secundarios altamente tóxicos. Una gran proporción de los
colorantes no son directamente tóxicos para los organismos vivos; sin embargo, la fuerte
4
coloración que imparten a los medios de descarga puede llegar a suprimir los procesos
fotosintéticos en los cursos de agua, por lo que su presencia debe ser controlada. Los
colorantes utilizados en la actualidad son de estructuras muy variadas y complejas. La
mayoría de ellos son de origen sintético, muy solubles en agua, altamente resistentes a la
acción de agentes químicos y poco biodegradables.
El mundo actual exige la minimización del impacto ambiental en la industria textil, que se
considera una estrategia gerencial tendiente a reducir el volumen y la carga contaminante.
La reducción económica del impacto ambiental juega un papel importante y se presenta
como una alternativa interesante, porque al reducirse el volumen del residuo generado por
la industria, se disminuye la carga contaminante al ambiente y también se optimiza el
proceso productivo, lo que se traduce en beneficios económicos, a lo que se le denomina
Producción más Limpia (P+L).
El Municipio del Distrito Metropolitano de Quito, con competencia en prevención y control
de la contaminación ambiental, dispone de sistemas de control necesarios para exigir el
cumplimiento del Reglamento a la Ley de Gestión Ambiental y sus normas técnicas, pero
también se enmarca a las exigencias actuales, al fomentar la Producción Más Limpia
(P+L) de los sectores industriales más importantes de la ciudad y de esta manera
implantar la producción sostenible y reducir la contaminación ambiental.
La empresa Textiles María Belén ubicada dentro de la jurisdicción del Municipio del
Distrito Metropolitano de Quito, en vista la exigente normativa ambiental vigente, ha
buscado alternativas para el aprovechamiento eficiente de los recursos y materia prima,
además de la disminución de la carga contaminante en sus efluentes, por lo que se ha
optado por la implementación de estrategias de Producción más Limpia.
1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿Es necesario realizar una Propuesta de Producción más Limpia (P+L) en el proceso de
tinturado, de la industria “TEXTILES MARÍA BELÉN” ubicada en el Distrito Metropolitano
de Quito?
1.3. PLANTEAMIENTO DE LA HIPÓTESIS
5
Las estrategias de Producción más Limpia permitirán prevenir, controlar y reducir la
contaminación ambiental, incrementar los réditos económicos en el proceso de tinturado
de la industria textiles “María Belén”
1.4. INTERROGANTES DE LA INVESTIGACIÓN
¿Cuál es la situación inicial de la empresa Textiles María Belén?
¿Cuáles son las prioridades de Textiles María Belén para implementación de estrategias
de Producción más Limpia?
¿Cuáles son las oportunidades de mejora más viables económica, técnica y
ambientalmente?
1.5. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
1.5.1. Objetivo General:
Proponer estrategias de producción más limpia (P+L) en la industria “TEXTILES MARÍA
BELÉN”.
1.5.2. Objetivos Específicos:
-
Realizar un diagnostico inicial de la industria “TEXTILES MARÍA BELÉN”.
-
Identificar las prioridades de Producción más limpia para la propuesta de las
estrategias.
-
Desarrollar el proyecto de Producción más Limpia que presenta mayor
viabilidad económica, tecnológica y ambiental.
-
Determinar los beneficios técnicos, económicos y ambientales del proyecto de
Producción más Limpia.
-
Socializar los resultados a la gerencia de la industria y a la Administración
Municipal Valle de los Chillos.
1.6. JUSTIFICACIÓN
La producción textil en el Ecuador y particularmente en el cantón Quito ha estado
generalmente ligada con la generación de residuos industriales arrojados sin tratamiento
hacia el ambiente, produciendo contaminación de los medios biótico, abiótico y antrópico.
6
Actualmente el Municipio del Distrito Metropolitano de Quito realiza actividades de control
ambiental y solicita a los establecimientos generadores de contaminación ambiental
aplicar las medidas para disminuir el impacto ambiental.
El Distrito Metropolitano está fomentando y difundiendo el desarrollo de la producción más
limpia, a través de la Secretaria del Ambiente con la ayuda de la Ordenanza Municipal
213, menciona en el Art. 11.347.2 “El MDMQ podrá determinar los incentivos necesarios
para fomentar la producción más limpia de las empresas (P+L), así como para las
empresas que valoricen o usen como materia prima productos a reciclarse provenientes
de los residuos sólidos urbanos”, además en el Art. 11.381.1 menciona los principios de;
precaución, quien contamina carga con los costos de la contaminación, reducción en la
fuente y responsabilidad integral.
Es importante mencionar la Resolución N° A 30 de mayo de 2006 resolvió aprobar las
Estrategias para promover la aplicación de programas de producción más limpia, con la
finalidad de aplicar las políticas ambientales encaminadas a la gestión de la calidad
ambiental necesarios para el Distrito Metropolitano de Quito.
Este proyecto pretende entregar al sector productivo textil del Distrito Metropolitano de
Quito estrategias que le permitan ser más rentable y competitivo mediante el ahorro
generado por el uso eficiente de materias primas y por la reducción de la contaminación
en la fuente de sus procesos, productos o servicios, con lo que, además, se evitan
sanciones económicas de parte de las autoridades ambientales, y se promueven nuevos
beneficios al ofrecer al mercado productos fabricados bajo tecnologías limpias.
1.7. FACTIBILIDAD Y ACCESIBILIDAD
Se cuenta con recursos; bibliográficos, web gráficos pertinentes, talento humano y el
proyecto será financiado por la investigadora el tiempo de fechas es suficiente para la
elaboración del proyecto. Además de acuerdo a la naturaleza el estudio está enmarcado
dentro de la modalidad de un proyecto factible, debido a que está orientado a proporcionar
soluciones o respuestas a problemas planteados en una determinada realidad.
Industria “TEXTILES MARÍA BELÉN” y la Administración Municipal Valle de los Chillos del
Municipio del Distrito Metropolitanos de Quito ha manifestado su interés y apoyo al
proyecto, por tanto el acceso a la información, instalaciones de la industria y logística
hacen de este un proyecto accesible.
7
CAPITULO II
3. MARCO TEÓRICO
3.1. ANTECEDENTES
Al final de los años ´80 y principios de los ´90, las agencias ambientales en los Estados
Unidos y Europa reconocieron que el marco tradicional de control de la basura industrial y
la contaminación podría ser mejorado, animando a instalaciones industriales a aplicar
políticas preventivas de mayor impacto, como los tratamientos de efluentes y residuos.
Varios estudios habían demostrado que en las compañías relevadas, los procesos si se
hubieran manejado con más eficiencia, hubieran comenzado con la reducción de la
contaminación, tiempo atrás.
Los investigadores descubrieron que podrían ayudar a casi cualquier compañía a reducir
los costos productivos con un análisis sistemático de las fuentes. Esto es conocido como ir
“encima del tubo” (over of pipe), en contraposición a los tratamientos de al “final de tubo”
(end of pipe), es decir antes de la descarga al ambiente. Intervenir en los procesos de
producción, mejora las operaciones de compra, y en última instancia implica el diseño de
los productos mismos. Pero esto requiere un equipo de producción, de administración y de
especialistas ambientales.
En los ´90, en los Estados Unidos estas nuevas ideas y métodos fueron formalizados. La
Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos decidió llamarla “Prevención de la
polución” (Pollution Prevention) o P2. El P2 se plasmó en un acta que fue aprobada en
1990 por el Congreso de los Estados Unidos. El acta estableció que el P2 era una
prioridad superior para proteger el ambiente contra la contaminación. Parte de la
declaración recalcaba la idea que aunque el tratamiento de los desechos era importante,
el esfuerzo debía hacerse en la prevención de la generación de los residuos al final del
proceso, para evitar que tengan que ser tratados. El acta recalca que el reciclaje no es P2,
es una forma de encontrar otro uso para algo que ya se ha convertido en “basura”.
En Europa, el Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), desde la
División de Tecnología, Industria y Medioambiente (Division of Technology, Industry and
8
Economics) de París hizo observaciones similares y se focalizó específicamente sobre la
necesidad de la prevención.
La Cumbre Mundial sobre Desarrollo Sustentable de Johannesburgo estableció como uno
de los objetivos del plan de acción la necesidad de modificar las prácticas no sustentables
de producción y consumo, incrementando entre otras cosas, las inversiones en programas
de producción más limpia y eco eficiencia, a través de centros de producción más limpia.
Por su parte, los países de la región manifestaron en la Iniciativa Latinoamericana para el
Desarrollo Sustentable (2002), presentada en la Cumbre, la necesidad de incorporar
conceptos de producción limpia en las industrias, crear centros nacionales de producción
limpia y trabajar en pos de un consumo sustentable. Esto establece el marco a nivel
internacional para definir políticas nacionales y desarrollar planes de acción en producción
limpia.
En países en vías de desarrollo, donde PNUMA es un recurso importante para la política
ambiental, no existían o había débiles regulaciones para el tratamiento de la
contaminación. La prevención sería por tanto rentable a través de una mejora en el
manejo, logrando mayor eficacia como la única manera de reducir la contaminación de la
industria. El PNUMA llamó a esto “Producción más Limpia”, CP (Cleaner Production) o
P+L y promovió su aplicación convirtiéndose en el término usado en casi todos los países,
con excepción de los Estados Unidos donde se utilizaba Prevención de la Polución.
No hay una diferencia verdadera entre los conceptos de Producción más Limpia y
Prevención de la Polución, pues ambos se han ampliado para incluir el ciclo vital completo
de productos y de los procesos, por lo tanto, el uso de cualquiera de los dos métodos es
indistinto.
Estos conceptos han sido aplicados a una diversidad de sectores industriales, entre ellos
el más importante el sector textil dado su crecimiento en los últimos años, la industria
textil1 se constituye en el ECUADOR como uno de los espacios de empleo directo de
mayor repunte. Llegando a estar en los primeros lugares de sectores que más mano de
obra emplean, luego del sector de alimentos. Según estimaciones hechas por la
Asociación de Industriales Textiles del Ecuador – AITE, alrededor de 25.000 personas
Centro Nacional de producción más Limpia de Honduras, en el 2009 menciona como industria de la
manufactura textil es el nombre que se da al sector de la economía dedicado a la producción de ropa, tela,
hilo, fibra y productos relacionados de consumo masivo.
1
9
laboran directamente en empresas textiles, y más de 100.000 lo hacen indirectamente por
lo que es necesario hacer sus procesos más eficientes, al ser catalogado como un sector
consumidor de recursos y las presiones por la legislación ambiental, el sector busca
soluciones ambientales para minimizar los impactos negativos de la actividad textil.
Muchas compañías implantan Sistemas de Gerencia Ambiental y buscan la “producción
más limpia" y obteniendo certificación ISO 9000 y 14000. Nuevos paradigmas de
fabricación y distribución de los textiles, respaldan la conquista de nuevos consumidores y
nuevos mercados.
El problema de alcanzar mayores niveles de eficiencia, productividad, competitividad y
rentabilidad además de reducir los riesgos al ambiente, el sector textil ha encontrado en
las estrategias de producción más limpia (P+L) la solución a sus problemas.
3.2. PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA
3.2.1. Definición
La Producción más Limpia (P+L) 2 es la continua aplicación de una estrategia ambiental
preventiva, integrada a los procesos, productos y servicios, con el fin de mejorar la ecoeficiencia y reducir los riesgos para los humanos y el medio ambiente (PNUMA/IMA,
1999). La Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial (ONUDI)
desarrolló una metodología de P+L basada en la evaluación de los procesos e
identificación de las oportunidades para usar mejor los materiales, minimizar la generación
de los residuos y emisiones, utilizar racionalmente la energía y el agua, disminuir los
costos de operación de las plantas industriales, y mejorar el control de procesos e
incrementar la rentabilidad de las empresas, aplicando el concepto de las 3 R’s
(Reducción, Reutilización y Reciclaje) (ONUDI, 1999).
Con la implementación de P+L se busca pasar de un proceso ineficiente de control de la
contaminación “al final del tubo”, a un proceso eficiente de prevención de la contaminación
desde su punto de origen, a través de la conservación y ahorro de materias primas,
insumos, agua y energía a lo largo del proceso industrial. Se previene la contaminación al
sustituir las materias primas que contengan una alta carga contaminante, y al crear los
soportes administrativos que permitan manejar integralmente los residuos.
La literatura reporta una serie de beneficios técnicos, económicos y ambientales al implementar la
estrategia de P+L. Sin embargo, la experiencia demuestra que las empresas o proyectos que han
implementado esta estrategia lo hacen motivados principalmente por sus bondades económicas.
2
10
El proceso de reducción de la contaminación se realiza en 4 niveles de acción (Figura 17),
dentro de los cuales se encuentran los niveles preventivos (la reducción y el
reciclaje/reutilización) y los de control (tratamiento y disposición final).
Figura 1. Esquema de los niveles de reducción de contaminación.
FUENTE: (ONUDI, 1999)
3.3. ESTRATEGIAS DE PRODUCCIÓN MAS LIMPIA
Según el Centro Ecuatoriano de Producción más Limpia, en el documento: Manual de
Producción más Limpia para la Industria Textil (2005), señala:
Las estrategias a aplicar en el logro de los objetivos de P+L se agrupan en tres niveles
como se indica en la figura 2.
PRODUCCIÓN MAS LIMPIA
Minimizar residuos y emisiones
Nivel 1
Nivel 2
Reducción en la
fuente
Reciclaje interno
Cambio en el producto
Prácticas operacionales
Reutilizar residuos y emisiones
Nivel 3
Reciclaje
externo
Cambio en el proceso
Sustitución de materias
primas
11
Cambio
Tecnológico
Tratamiento de
Residuos
Figura 2. Niveles de Aplicación de P+L
FUENTE: (ONUDI, 1999)
Producción más Limpia se enfoca de forma intensiva en el nivel 1, con análisis exhaustivo
de procesos y métodos de producción, estas se detallan a continuación.
Agotadas todas las estrategias que se involucran en el nivel 1, se impulsa el nivel 2 cuya
estrategia central es el reciclaje de los residuos y el reuso interno de los mismos.
En el nivel 3, es el de las técnicas de fin de tubo, sus estrategias son el reciclaje externo y
el tratamiento de los residuos sean estos sólidos, líquidos o gaseosos.
3.3.1. Estrategias de Nivel 1
El concepto fundamental de las estrategias del nivel 1 es la “REDUCCIÓN EN LA
FUENTE”. En él se desarrollan todas las acciones de la metodología de Producción más
Limpia para prevenir y reducir la contaminación como también hacer más rentable la
producción de un producto o servicio. Su acción está enfocada a encontrar oportunidades
de mejora y prevención de la contaminación con cambios en el producto o servicio como
también cambios en el proceso productivo.
3.3.1.1. Cambios en el producto
Su enfoque es lograr un producto con idénticas características de calidad y finalidad de
uso de ciertos cambios o haciendo:
-
Un diseño optimo del producto
-
Uso eficiente de materias primas
-
Aplicar tecnologías que generen mínimos desechos
-
Uso de embalaje mínimo
-
Reuso de embalaje
3.3.1.2. Cambios en el proceso
En la Producción más Limpia es de vital importancia el proceso, en él se encuentran
varias oportunidades de Producción más Limpia como: buenas prácticas operacionales de
la organización y manufactura, sustitución de materias primas y cambios tecnológicos.
Buenas prácticas operacionales
12
Estas técnicas deben ser ejecutadas tanto el personal administrativo como por el de
manufactura, cada cual en su ámbito, su estrategia radica en:
-
Programas de producción que minimice limpiezas continuas de equipos
-
Reducir perdidas de energía, vapor y aire comprimido
-
Aplicar técnicas de mantenimiento preventivo
-
Administración de stocks mínimos, para no caer en obsoletos
-
Prevenir derrames
Sustitución de materias primas
Su enfoque es crear alternativas de materias primas para un mismo producto que
produzcan menos desperdicios o generan una escasa contaminación, sus estrategias son:
-
Uso de colorantes ecológicos
-
Reducir o eliminar químicos peligrosos
-
Utilizar materias primas de mejor calidad
-
Cambiar a productos químicos y auxiliares biodegradables
Cambios tecnológicos
Esta técnica se encamina a buscar alternativas de Producción más Limpia al realizar
cambios de tecnología, es decir encontrar oportunidades de producir con menor ruido, con
uso de mínimas cantidades de agua por ejemplo:
-
Equipos de tintura de alta eficiencia
-
Uso de motores eléctricos de alta eficiencia
-
Rediseño de sistemas de distribución de aire comprimido y vapor
3.3.2. Estrategias de Nivel 2
Como ya se indico, luego de hacer una reducción de residuos en la fuente, aquellos que
no han logrado eliminarlo se les debe dar una opción de:
-
Reusarlos intermitentemente
-
Recuperarlos como materias primas para otro proceso
-
Crear subproductos
13
3.3.2.1. Enfoque de proceso
Según el Centro Ecuatoriano de Producción más Limpia en el documento: Manual de
Producción más Limpia para la Industria Textil (2005), señala:
La aplicación de la metodología y estrategias de Producción más Limpia requiere que las
actividades productivas tengan un enfoque de sistema (figura 3) en el cual los PROCESO
son de vital importancia.
Controles
Indicadores
Procedimientos
Registros
Instructivos
Salida
Entradas
Proceso
Reciclo
Recursos
Humanos
Financieros
Infraestructura
Equipos
Energía
Insumos
Agua
Figura 3. Modelo de proceso3 en una actividad productiva
FUENTE: (CEPL, 2005)
Son recursos operacionales:
-
Recurso Humano; tienen influencia directa en la ejecución y control de buenas
prácticas operacionales.
-
Equipos y maquinaria; involucran cambios tecnológicos, buenas prácticas de
mantenimiento.
-
Lay- out; la adecuada disposición y secuencia de las maquinas facilita el flujo de
las operaciones productivas, minimizando tiempos de proceso y/ o transporte.
Según el Centro Ecuatoriano de Producción más Limpia (2005), proceso es un conjunto de actividades
mutuamente relacionadas y utilizan recursos para transformar entradas en salidas o productos.
3
14
-
Materiales; la especificación adecuada de materiales y materiales precisos de
producción resultan en ahorros directos de materia prima y reducción de
desechos.
-
Insumos; al igual que las materias primas los insumos deben ser correctamente
seleccionados para su aplicación especifica, como también su uso correcto en
cantidad y manipulación debe ser cuidadoso.
-
Procesos; las especificaciones de procesos en tiempos y forma de producir son
fuentes generadora de una P+L.
-
Planeación y control; un proceso es una secuencia de etapas que deben ser
desarrolladas y seguidas, caso contrario sus resultados son productos
defectuosos y perdidas de materia prima. Junto con la planificación nace un
control para verificar la ejecución correcta de las operaciones y si los resultados
cumplen con las especificaciones e índices requeridos.
Sobre cada uno de ellos Producción más Limpia analiza y evalúa sus condiciones con el
fin de optimizar los parámetros involucrados y determinar oportunidades de mejora y
prevención de la contaminación.
3.4. METODOLOGÍA DE PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA
Según el Centro Ecuatoriano de Producción más Limpia, en el documento: Manual de la
Producción más Limpia para la Industria Textil (2005), señala: “La metodología a aplicar
es la evaluación técnica, económica y ambiental de los procesos productivos con el objeto
de identificar oportunidades que posibiliten su mayor eficiencia y eficacia con el menor
costo ambiental, mencionando las estrategias ya mencionadas”
La aplicación de la metodología de la Producción más Limpia se implanta en cinco etapas
las que se descomponen en veinte pasos.
Cuadro 1. Metodología de Producción más Limpia
ETAPAS DEL
PROGRAMA
PASOS
OBJETIVOS
Lograr el compromiso de la gerencia de la
ETAPA 1
Paso 1
programa de producción más limpia
Planeación y
Organización
empresa para apoyar la implementación de un
Paso 2
Establecer el alcance y las metas del programa
Paso 3
Formar el eco equipo conductor del proyecto,
15
PRINCIPALES PRODUCTOS
Organización
del
equipo
de
trabajo y definición del alcance del
Programa de Producción más
Limpia
integrado por el personal de mando operativo y
estableciéndose la periodicidad y horario de las
reuniones
Paso 4
Paso 5
ETAPA 2
Evaluación previa
Paso 6
Paso 7
Paso 8
Paso 9
ETAPA 3
Estudios y
Paso 10
Evaluaciones
Presentar la metodología e identificar las barreras
y soluciones
Realizar la pre evaluación con las informaciones
existentes.
Elaborar el diagrama de flujo y lay- out de los
procesos y las tablas de evaluación
Identificar
prioridades
y
sus
Identificación de las prioridades
del Programa de Producción más
Limpia y sus indicadores
principales
indicadores
Elaborar el balance de materia y energía
Identificar las causas de generación de residuos y
desperdicios
Conocimiento de los procesos de
Identificar y pre- seleccionar oportunidades de
obtención de un conjunto amplio
Producción más Limpia
de oportunidades de Producción
más Limpia
Seleccionar las opciones de Producción más
Paso 11
Limpia
prioritarias
y
las
secuencias
de
implantación
ETAPA 4
Elaboración de los
proyectos de
Producción más
Limpia
Paso 12
Evaluación de los datos obtenidos en la Etapa 3
Paso 13
Estudios de factibilidad técnica
Paso 14
Estudios de factibilidad económica
Paso 15
Estudios de factibilidad ambiental
Paso 16
Paso 17
ETAPA 5
Implementación y
planes de manejo
Paso 18
Paso 19
Paso 20
Obtención de un conjunto de
proyectos de Producción más
Limpia
Seleccionar las opciones más factibles a corto
plazo
Preparar
el
plan
de
implementación
de
Producción más Limpia
Implantar las opciones de Producción más Limpia
Supervisar y evaluar el alcance, a través de un
Proyectos y Plan de Monitoreo
Plan de Monitoreo
implantados
Evaluar evolución de los indicadores y mantener
el Plan de Mejoramiento Continuo
FUENTE: CEPL. (2005). Manual de Producción mas Limpia para la Industria Textil, Quito. pp.13
3.5. BENEFICIOS Y BARRERAS DE PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA
3.5.1. Beneficios Ambientales
-
Disminución de la toxicidad y volumen de residuos contaminantes
-
Reducción de los daños a los ecosistemas
-
Preservación de los recursos naturales
-
Cumplimiento de las normas y regulaciones ambientales.
-
Reducción de desperdicios de materia prima, agua y energía.
-
Optimización en el aprovechamiento de materia prima
16
3.5.2. Beneficios Económicos
-
Reducción de costos por optimización del uso de las materias primas e insumos
en general.
-
Ahorro por mejor uso de los recursos (agua, energía, etc)
-
Reducción de los niveles de inversión asociados al tratamiento o disposición final
de residuos.
-
Aumento de ganancias
3.5.3. Beneficios Operacionales
-
Aumento de eficiencia de los procesos
-
Mejora de las condiciones de seguridad y salud ocupacional
-
Mejora de las relaciones con la comunidad y autoridad de aplicación ambiental
-
Reducción de la generación de residuos
-
Aumento de la motivación del personal
3.5.4. Beneficios Comerciales
-
Mejora el posicionamiento de los productos que se venden el mercado.
-
Mejora de la imagen corporativa de la empresa
-
Facilita el acceso a nuevos mercados
-
Aumenta las ventas y margen de ganancias
3.5.5. Barreras de la producción más limpia
La literatura general justifica la lentitud de la reconversión empresarial hacia una mejor
gestión ambiental en los países en desarrollo, principalmente por la resistencia al cambio
como un problema cultural y por la dificultad de acceso a la información y a financiación.
Igualmente el enfoque hacia mercados locales reduce las exigencias ambientales que
pueden presentarse en las exportaciones hacia mercados globales.
Sin embargo, debido a la irrupción de la globalización en los negocios del mundo, lo que
significa cambio profundos en la forma de producir y vender, y aunque los países en
desarrollo han sido algo más lentos, no se necesitan grandes esfuerzos de convicción
para que las empresas grandes y pequeñas busquen oportunidades de negocios en ese
nuevo entorno.
De hecho, aunque la conciencia de la problemática ambiental ha crecido mucho en los
últimos años, estudios de las naciones unidas indican que menos del 20% de las
17
empresas norteamericanas y europeas están a la vanguardia de los avances en eco
eficiencia y producción limpia4.
Cuadro 2. Razones por las cuales no se adopta Producción Más Limpia en los Estados
Unidos
PORCENTAJE
Porcentaje Políticas
(60%)
Financieras (30%)
Técnica (10%)
Resistencia burocrática
20
Tendencia humana conservadora
10
Legislación sin coordinar
10
Sensacionalismo de los medios de
comunicación
Ignorancia del público / falta de
información
Subsidios para la disposición
10
Escasez de fondos
Arraigo en la industria de los
desechos
Falta de información confiable
centralizada
Falta de apoyo al aplicar la
minimización de desechos a las
necesidades individuales
10
Total
10
10
10
5
5
100
FUENTE: UNEP.
3.6. EL ALGODÓN
3.6.1. Generalidades
El algodón es una fibra natural obtenida de las semillas de ciertas especies botánicas de
GOSSYPIUM de la familia de las malváceas.
La planta varía de 2 a 20 pies de altura de acuerdo con la variedad, en particular requiere
de un clima caliente con aproximadamente seis meses de verano para su completo
desarrollo, su cultivo es anual ya que así la cosecha es más abundante.
La planta de algodón produce primero sus capullos y aproximadamente 21 días después
aparecen las flores de color con graduación del blanco al amarillento cremoso, más tarde
se vuelve de color rojo fuerte y después de 3 días se marchitan.
Tomado de Producción Más Limpia en Colombia: Conceptos sobre motivaciones y obstáculos para su
implementación en Colombia. CNPMLTA - CECODES
4
18
Figura 4. Estructura de la fibra de Algodón.
FUENTE: Propiedades de la fibra de algodón, Bélgica (2008)
En la fibra de algodón se distinguen dos capas o paredes:
La externa llamada primaria, la cuál es una nube exterior fina; esta contiene la mayor
cantidad de impurezas naturales (sustancias pépticas, ceras, grasas y otros), otra es la
interna llamada secundaria es la principal de la fibra y se compone, fundamentalmente, de
la celulosa, además se distingue un canal, en forma de residuo del protoplasma, ahí se
encuentran las sustancias nitrogenadas. De ahí que el tratamiento previo del algodón
requiere en primer lugar una intervención en la pared primaria.
Inevitablemente la industria textil, durante el tratamiento previo no sólo tiene que tener en
cuenta las sales minerales del algodón que ha extraído el arbusto de la tierra a través
de sus raíces y que causan el contenido de ceniza del (0,5-1,5) %. Según
procedimiento de cosecha se añaden además a las propias fibras de algodón también una
cantidad considerable de hojas, cápsulas de semillas, cortezas y tallos.
Además las circunstancias geográficas del terreno de plantación así como las condiciones
meteorológicas durante el tiempo de madurez del algodón tienen una influencia esencial
en la pureza del algodón.
En caso de un tiempo tempestuoso y seco, la fibra es cubierta según la naturaleza del
terreno con considerables cantidades de polvo. En caso de los chubascos tropicales, la
planta del algodón que solamente tiene (60 – 80) cm de altura, es salpicada totalmente
con tierra, lo que también lleva a un contenido de minerales elevado.
3.6.2. Constitución Química del algodón
19
Los constituyentes de las impurezas de la fibra de algodón, no pueden ser fijados con
exactitud ya que varían con la procedencia y las condiciones climatológicas habidas
durante su cultivo. La composición de la fibra de algodón se encuentra así:
Cuadro 3. Composición de la fibra de algodón
Componentes de la fibra
Celulosa
Agua
Sales minerales
Proteína
Pectinas
Pigmentos
Ceras y motas
% del componente
88,0 – 96,0
6,0 – 8,0
0,7 – 1,6
1,1 – 1,9
0,7 – 1,2
0,4 – 1,0
0,5 – 1,0
FUENTE: Propiedades de la fibra de algodón, Bélgica (2008)
La mayoría de las impurezas están en la pared primaria formando una especie de barrera
hidrofóbica, la cual si no se remueve efectivamente, será responsable de una pobre
absorbencia y otras propiedades indeseables.
Las sales minerales están compuestas de sales solubles en agua, cloruros, carbonatos,
fosfatos de sodio y potasio, y sales insolubles de calcio y magnesio. Las primeras se
disuelven en agua y las segundas requieren la aplicación de agentes secuestrantes para
atacar el problema de contenido de minerales en el algodón crudo en los procesos de
tratamiento previo.
En algunas procedencias de algodón se encuentran partículas de oxido de hierro
provenientes de las máquinas recolectoras y desmotadoras. Estos compuestos son muy
perjudiciales en el blanqueo por lo que deben eliminarse o formar complejos estables que
eviten la formación de oxicelulosa.
3.6.3. Propiedades físicas de la fibra de algodón
Cuadro 4. Propiedades físicas de la fibra de algodón
Peso específico
1,52
Seco
Húmedo
95,0
Resistencia específica
Temperatura de operación constante °C
Temperatura de pico con tiempo no
Superiora dos horas °C
120,0
Absorbencia (%)
7 – 11
20
3,5
4,0
Recuperación elástica (%)
Elongación (%)
5–7
Seco
Húmedo
Buena
Buena
Resistencia a la luz solar
Resistencia a la abrasión
Densidad y gravedad específica
(% de alargamiento en el punto de ruptura)
Alargamiento (ruptura)
3
3
1,52 (g/cc)
Resistencia de las fibras (tenacidad de ruptura gramos
/denier)
Punto de fusión
Temperatura segura de planchado
Al acercarse a la flama
En la flama
Al retirarla de la flama
Cenizas
Hongos
Normal : 3 –7
En húmedo: 9,5
En seco: 4,0
En húmedo: 5,0
No se funde
425 °F - 218 °C
No se funde ni se encoge
alejándose de la flama.
Arde
Continúa ardiendo con un brillo
anaranjado
Gris, muy ligera de bordes suaves
Atacada
FUENTE: Propiedades de la fibra de algodón. Bélgica (2008)
3.6.4. Propiedades químicas de la fibra de algodón.
Cuadro 5. Propiedades químicas de la fibra de algodón
Efecto de los ácidos
Efecto de los álcalis
Olor
Efectos de los solventes orgánicos
Dañada
Resistente
Papel quemado
Resistente
FUENTE: Propiedades de la fibra de algodón. Bélgica (2008)
3.7. COLORANTES
3.7.1. Definición
Son sustancias químicas que tienen la propiedad de transferir color a las fibras, las cuales
son capaces de teñir las diferentes fibras naturales o sintéticas, que absorben
selectivamente parte a la totalidad de las radiaciones luminosas de la zona visible del
espectro (400 a 700 nm). Para que un colorante sea útil, debe ser capaz de unirse
fuertemente a la fibra, y por lavado no debe perder su color. Debe ser estable
químicamente y soportar bien la acción de la luz.
3.7.2. Composición química de los colorantes
21
Una sustancia colorante tiene por lo menos dos grupos presentes en su molécula: el grupo
cromóforo y el grupo auxocromo. Al compuesto que contiene un grupo cromóforo se lo
denomina cromógeno 5.
3.7.2.1. Grupo cromóforo
Algunos grupos de átomos que presentan uno o más enlaces insaturados y que su
presencia es la responsable de generar color al compuesto se los denomina cromóforos.
Algunos ejemplos de los grupos cromóforos más importantes, son:
Cuadro 6. Ejemplos de los grupos cromóforos
NOMBRE
FORMULA
Grupo azo
[-N=N-]
Grupo nitro
[-NO2]
Grupo azoxi
[-N2O-]
Grupo tiocarbonilo
[-CS-]
Grupo nitroso
[-NO ]
EJEMPLOS
FUENTE: Tintura de tejidos con colorantes dispersos y reactivos.
3.7.2.2. Grupo auxocromo
Se denomina así a aquellos grupos de átomos con carga positiva, que tienen la propiedad
de intensificar la acción de un grupo cromóforo dentro de la misma molécula de una
sustancia. El grupo cromóforo otorga color y el auxocromo lo intensifica. El grupo
auxocromo solo no genera color.
El mecanismo químico que tiene lugar es el siguiente:
Compuestos cromógenos como se indica anteriormente, al compuesto que contienen grupos cromóforos
se lo denomina cromógeno, que etimológicamente significa generador del color. Debe tenerse en cuenta que
el cromógeno no es un grupo o radical atómico sino el nombre genérico de los compuestos o sustancias que
contienen cromóforos.
5
22
El grupo auxocromo está compuesto por átomos o radicales atómicos con carga positiva
que hace desplazar los picos de absorción de luz de los grupos insaturados (cromóforos)
hacia longitudes de onda larga además de aumentar sus intensidades.
Ejemplo de ello son los grupos diazonio que son grupos cromóforos fuertes, donde N+ es
el auxocromo del ión diazonio y R puede ser un sustituyente orgánico cualquiera.
Figura 5. Grupo diazonio
FUENTE: Tintura de tejidos con colorantes dispersos y reactivos.
Cuadro 7. Ejemplos de auxocromos
GRUPO
NOMBRE
FORMULA
Acetilo
(*COOH)
Hidroxilo
(*OH)
Sulfonilo
(*HSO3)
Grupos
Amino
(*NH2)
básicos
Amino mono sustituido
(*NHR)
Grupos ácidos
FUENTE: Tintura de tejidos con colorantes dispersos y reactivos.
3.7.3. Tipos de colorantes utilizados en el área textil
Los colorantes se pueden clasificar atendiendo a dos criterios diferentes:
-
Estructural, según el grupo cromóforo.
-
En función de sus propiedades y los modos de aplicación.
3.7.3.1. Clasificación según el grupo cromóforo
La clasificación de los colorantes según el grupo cromóforo que poseen, es decir según la
familia estructural a la que pertenecen, se recoge en la tabla. Se incluyen en ella sólo los
cuatro grupos más importantes desde el punto de vista industrial.
Cuadro 8. Principales grupos cromóforos
Familia
Grupos cromóforos
Gama de colores
Ejemplos
Ar- N=N- Ar
Azoicos
Amarillo- Azul
Grupo azo
Amarillo disperso 3
23
Antraquinonas
Amarillo- Violeta
Antraquinona
Tetraaminoantraquinona
Indólicos
Azul- Violeta
Purpura de tiro
Indigo
Colorantes de Triarilmetano
Naranja Violeta
Catión trifenilmetilo
Violeta de cristal
FUENTE: Tintura de tejidos con colorantes dispersos y reactivos.
a) Colorantes Azoicos
Los colorantes azoicos son derivados de las aminas del difenilo. Son el grupo más
numeroso de colorantes (40-50% del total) y se conocen varios miles. Esta superioridad se
debe a varias razones: poseen un fuerte carácter hipercrómico en comparación con otros
colorantes; son fácilmente asequibles, a partir de materias primas baratas, cubren toda la
gama de colores (del amarillo al negro), y presentan una fijación aceptable en la fibra. Su
estructura general, para los compuestos más sencillos, es la que se indica en la figura 25.
Figura 6. Estructura general de los colorantes azoicos.
FUENTE: Clasificación de tintes por uso o por método.
b) Colorantes de antraquinona
Constituyen el segundo grupo en importancia de los colorantes sintéticos, por detrás de
los azoicos, y se emplean para teñir algodón y cuero; mientras los colorantes azoicos
dominan los tonos amarillo, naranja y rojo, las antraquinonas dominan el azul y el
24
turquesa. La razón por la que los colorantes de tipo antraquinona tienen menos
importancia es meramente económica; por un lado, presentan una menor absortibidad
molar que los azoicos, y por otro, las materias primas son menos versátiles. Los anillos de
antraquinona pueden considerarse como derivados condensados de la p-benzoquinona,
obtenida mediante oxidación del p-difenol.
Figura 7. Sistema redox quinona/hidroquinona.
FUENTE: Clasificación de tintes por uso o por método.
c) Colorantes de índigo
El índigo es uno de los colorantes naturales más antiguos y más utilizados; el colorante
era extraído por las civilizaciones antiguas de las plantas del género Indigofera tinctoria;
realmente en la planta existe un β-glucósido denominado indicán, que por fermentación
genera indoxilo, el cual, por oxidación al aire, da lugar al índigo (figura 8):
Figura 8. Formación del índigo a partir del indicán.
FUENTE: Clasificación de tintes por uso o por método.
d) Colorantes de triarilmetano
Los colorantes de trifenilmetano derivan del catión trifenilmetilo (figura 9), un catión muy
estable, que se puede aislar en forma de sal, debido a la estabilización por resonancia.
Estos colorantes también se denominan de tipo triarilmetina.
25
Figura 9. Catión trifenilmetilo.
FUENTE: Clasificación de tintes por uso o por método.
3.7.3.2. Clasificación según las propiedades y el modo de aplicación
Según sus propiedades y los modos de aplicación en el teñido de fibras, los colorantes se
subdividen en colorantes directos, colorantes a la tina, colorantes al mordiente, colorantes
ácidos y básicos, y colorantes reactivos, entre otros tipos. Se trata de una clasificación
más técnica y menos científica que la anterior.
a) Colorantes directos
Son colorantes que tiñen la celulosa sin necesidad de mordiente, normalmente aplicados
en un baño acuoso con su electrolito añadido. También se les llama colorantes sustantivos
porque poseen la propiedad de teñir fibra (celulosa) y no ser eliminados en un lavado
posterior.
Se aplican por simple inmersión del sustrato en una solución del colorante, neutra y
caliente, a la cual se le ha añadido un electrolito. Se utilizan fundamentalmente para teñir
fibras celulósicas, naturales o sintéticas (algodón, lino o rayón). El colorante se fija a la
fibra a través de enlaces por puente de hidrógeno, por lo que tiene que ser una molécula
lineal o plana, relativamente larga, y con capacidad para formar puentes de hidrógeno con
los grupos hidroxilo de la celulosa. La mayoría de ellos son colorantes azoicos con varios
grupos azo.
Para que el colorante se deposite y se fije a la fibra, su solubilidad en agua no puede ser
muy alta, la justa para poderlo aplicar, por eso se añade un electrolito a la disolución. A
pesar de todos los esfuerzos realizados para lograr el éxito con ese tipo de colorantes, su
utilidad es bastante limitada. Al ser solubles en agua, acaban por separarse y solubilizarse
en la misma durante los lavados, por lo que las prendas pierden color. Hoy en día sólo se
emplean para aquellos casos en los que no es necesario someter la prenda a un lavado
severo, como es el caso de forros para trajes y cortinas, para el teñido casero de prendas
que se han descolorido, o para el teñido de papel.
b) Colorantes dispersos
26
Son colorantes insolubles en agua que se aplican utilizando dispersiones coloidales del
colorante en agua. Se usan para colorear fibras acrílicas, poliamidas, poliésteres y fibras
de acetato de celulosa. Las partículas del colorante, precipitadas, se adhieren a la fibra
mediante interacciones dipolares. Este tipo de coloración suele ser poco estable en el
lavado, o incluso puede sublimar en el planchado; además es poco estable frente al ozono
y el NO2 (decoloración gaseosa). Los colorantes más usados por este procedimiento son
colorantes de antraquinona con grupos amino e hidroxilo como auxocromos.
c) Colorantes a la tina
Son sales insolubles en medio acuoso que por reducción se transformaran en sales
solubles (tina), con la cual se impregna la fibra y que al exponerla al aire o a un agente
oxidante se reoxida (sobre la fibra) y toma su forma inicial insoluble.
El colorante se añade en estos casos en una forma inactiva e incolora en la mayoría de
los casos, la forma leuco, que normalmente corresponde a una forma reducida de la
sustancia que actúa como colorante en sí, y que es muy soluble en agua. El sustrato se
sumerge en una disolución de la forma leuco y luego se oxida por exposición al aire o,
mejor, por la acción de un oxidante que se añade al medio (perborato de sodio por
ejemplo). La forma oxidada, mucho menos soluble que la forma reducida, precipita y se
adhiere al sustrato (figura 10).
Figura 10. Interconversión de las formas oxidada y reducida del índigo
NOTA: Se pueden aplicar de este modo los colorantes indólicos y los de antraquinona.
FUENTE: Clasificación de tintes por uso o por método.
d) Colorantes ácidos o básicos
Los colorantes ácidos (aniónicos) o básicos (catiónicos) se usan para teñir sustratos que
tienen grupos ácidos con carga positiva o grupos básicos con carga negativa,
respectivamente.
Es el caso, por ejemplo, de la lana o la seda que son proteínas que tienen grupos
catiónicos amonio (-NH3 +) y grupos aniónicos carboxilato (–COO-). El colorante se une al
tejido mediante fuerzas polares, formando sales (figura 11).
27
Figura 11. Modo de fijación de los colorantes ácidos y básicos.
FUENTE: Clasificación de tintes por uso o por método.
Los colorantes ácidos suelen ser sales de sodio de grupos sulfónicos, presentes en colorantes de
tipo azoico; los colorantes básicos son normalmente sales de amonio cuaternario (figura 12).
Figura 12. Ejemplos de colorantes ácidos y básicos y modo de fijación en la fibra.
FUENTE: Clasificación de tintes por uso o por método.
Para favorecer la formación del catión amonio o del anión carboxilato en la fibra, ésta se
puede tratar, previamente a la adición del colorante, con un ácido o una base,
respectivamente. Realmente, el teñido con colorantes ácidos o básicos es un proceso de
intercambio iónico y, por tanto, reversible.
e) Colorantes al mordiente
Los colorantes al mordiente se utilizan en conjunción con un mordiente (del latín mordere,
morder) que normalmente es una sal metálica que forma un complejo insoluble con el
colorante, aunque también se pueden utilizar taninos. Los colorantes utilizados con este
28
fin normalmente son de tipo azoico con grupos hidroxilo que pueden complejarse, o
antraquinonas. Originalmente la fibra se trataba con la sal metálica, que formaba un
compuesto de tipo quelato con el catión metálico, insoluble, denominado laca (figura 13);
luego se trataba con el colorante, que se unía también al metal. La formación del complejo
in situ puede perjudicar a la fibra, por lo que se han desarrollado diferentes colorantes premetalizados que se aplican directamente en solución acuosa.
Figura 13. Coloración al mordiente con colorantes azoicos.
FUENTE: Clasificación de tintes por uso o por método.
3.7.3.3. Otros Colorantes
a) Colorante Reactivo
Son colorantes sintéticos solubles en agua que forman enlaces químicos con la celulosa y
la lana reaccionando con la fibra por sustitución o adición nucleofilica.
b) Colorantes Sulfuroso
Grupos de colorantes insolubles en agua, que, normalmente son aplicados en forma
reducida, soluble, en disolución de sulfuro de sodio que posteriormente, reoxidados en la
forma insoluble sobre la fibras celulósica. Su constitución química no está bien definida,
pero se puede decir que la diferencia entre otros colorantes que contienen azufre y los
29
verdaderos colorantes sulfurosos, es que en estos últimos los átomos de azufre forman
una cadena.
c) Colorantes Naftoles
Son colorantes formados por la mezclas de dos sustancias, una llamada naftol y la otra
“sal”. Son solubles en agua, para desarrollarlos sobre las fibras celulósicas se hace
soluble en la adicción de un álcali fuerte. El producto soluble formado se llama “naftolato”.
d) Colorante Disperso
Son compuesto orgánicos no-iónicos, casi insolubles en agua que se aplican en dispersión
acuosa sobre fibras de poliéster de aquí el nombre de dispersos.
e) Colorante fugaz
Son colorantes que no tienen ninguna afinidad con la fibra y son altamente solubles en
agua. Son utilizados para identificar lotes o paridas de fibras cuando se trabaja con
mezclas.
Alrededor del 60 % de los colorantes en uso en la industria textil actual son colorantes
reactivos, que se caracterizan por formar una unión éter con la fibra, lo que garantiza una
mayor duración del color en el tejido, los colorantes reactivos y sulfurosos para color negro
son utilizados por la industria textiles María Belén.
3.7.4. Colorantes empleados en TEXTILES MARÍA BELÉN
3.7.4.1. Colorantes Reactivos
Los colorantes reactivos fueron introducidos en el mercado por la compañía ICI en 1955,
hecho que constituyó el mayor avance en teñido desde la Segunda Guerra Mundial. Se
fijan al tejido mediante la formación de enlaces covalentes, lo que los hace muy
resistentes al lavado.
Inicialmente se utilizaron para teñir el algodón y otras fibras celulósicas; más tarde se
extendieron a la lana, la seda y las poliamidas sintéticas.
Para el teñido de la celulosa y sus derivados por este procedimiento, se usa un colorante,
al que se le exige como única condición que posea un grupo amino o un grupo hidroxilo,
que se hace reaccionar previamente con triclorotriazina. La sustancia intermedia que así
30
se forma puede reaccionar, a través de los átomos de cloro que aún le quedan, con los
grupos hidroxilo de la celulosa, convertidos en grupos alcoholatos por tratamiento con una
base. El colorante queda así unido a la fibra mediante un puente de triazina.
Figura 14. Modo de acción de los colorantes reactivos
FUENTE: Clasificación de tintes por uso o por método.
Estos colorantes son empleados en la tintura de fibras celulósicas, mediante reacción
química con las moléculas de celulosa. Encontramos dos tipos:
-
Colorantes reactivos que forman ésteres de celulosa
-
Colorantes reactivos que forman éteres de celulosa
Los primeros tienen anillos heterocíclicos en su molécula y su reacción se basa en
sustitución nucleófila.
Figura 15.- Estructura de colorantes reactivos (sustitución nucleófila).
FUENTE: Clasificación de tintes por uso o por método.
De entre los segundos, unos son vinisulfónicos y otros acriloilamídicos. Su reacción se
basa en el doble enlace -C=C- que son capaces de formar en un medio alcalino,
adicionando núcleos.
3.7.4.2. Colorantes sulfurosos.
Se llaman sulfurosos porque en su molécula está presente el azufre, pero no como lo está
en los colorantes directos, tiazólicos, etc., sino que aquí este azufre puede ser oxidado
con facilidad. Por su aspecto, los colorantes sulfurosos son parecidos a los colorantes de
31
tina y a los sustantivos; tiñen las fibras directamente en estado reducido y se combinan
con los colorantes básicos para dar una laca insoluble; la cantidad de colorante absorbido
depende de su porcentaje en la solución, de la concentración de sal en el baño y de la
temperatura. Son insolubles en agua pero solubles en medio alcalino y en presencia de
sulfuro sódico como agente reductor.
Figura 16.- Estructuras de colorantes sulfurosos.
FUENTE: Clasificación de tintes por uso o por método.
En este proceso de reducción cambia la estructura molecular del colorante pero sin afectar
al grupo -S-S- sulfuroso. El leuco derivado soluble resulta con un coloreando diferente al
del colorante original y ya tiñe la fibra, comportando se como un colorante directo de baja
afinidad por la fibra. Finalmente, mediante la oxidación queda convertido otra vez en
colorante sulfuroso no soluble en el agua.
3.7.4.3. Aspectos medioambientales y toxicológicos
La cantidad de agua empleada en los procesos textiles varía en forma considerable,
dependiendo del proceso específico y del equipamiento utilizado por la planta. En la
tinción con colorantes reactivos, las cifras varían entre 125 y 170 litros por kilogramo de
producto.
Los procesos de la industria textil no liberan grandes cantidades de metales; sin embargo,
aun las pequeñas concentraciones involucradas pueden producir acumulación en los
tejidos de animales acuáticos. Muchas veces los efectos se observan a largo plazo, y en la
mayoría de los casos son difíciles y costosos de tratar. Las descargas también pueden
aumentar la población de peces y algas debido a su alto contenido de nitrógeno, y agotar
en el largo plazo el contenido del oxígeno disuelto en el agua.
Los colorantes textiles tienen gran persistencia en el ambiente, y los métodos de
eliminación clásicos no son útiles debido a que oxidaciones o reducciones parciales
pueden generar productos secundarios altamente tóxicos.
32
Una gran proporción de los colorantes no son directamente tóxicos para los organismos
vivos; sin embargo, la fuerte coloración que imparten a los medios de descarga puede
llegar a suprimir los procesos fotosintéticos en los cursos de agua, por lo que su presencia
debe ser controlada.
En general, las moléculas de los colorantes utilizados en la actualidad son de estructuras
muy variadas y complejas. La mayoría de ellos son de origen sintético, muy solubles en
agua, altamente resistentes a la acción de agentes químicos y poco biodegradables.
La relación DBO5/DQO es el valor que refleja la biodegradabilidad. El valor medio de esta
razón en un efluente de la industria textil es de alrededor de 0.35, lo que hace difícil la
eliminación total de la DQO. Es conveniente llevar esta razón a un valor no menor que 0.6
para lograr una biodegradabilidad aceptable
3.7.4.4. Auxiliares
Los productos auxiliares se utilizan con la finalidad de mejorar la calidad y reproducibilidad
de todos los procesos textiles en húmedo posibles ayudando a un mejor rendimiento de
los colorantes utilizados. Dentro de la tintura de algodón los principales auxiliares son:
Dispersante-igualante y coloide protector, antiespumante, secuestrante y antiquiebre.
a) Un dispersante- igualante: permite que todas las moléculas decolorante se
encuentren en movimiento, incrementando así la penetración y distribución
uniforme del baño de teñido, lo cual produce una mejor igualación durante todo el
proceso de tintura entre la parte interior y exterior de la tela teñida de igual
manera protege contra la precipitación de sales de agua dura y mejoran la
estabilidad del baño.
b) Antiespumante: Previene la formación de espuma o la destruye cuando ésta ya se
ha formado, incluso en máquinas con vigorosa circulación de baño, de igual
manera acelera la penetración como efecto combinado de la supresión de
espuma, desaeración y humectación. Detiene permanentemente la formación de
espuma por medio de la eliminación del aire del tejido y del baño, aún en
presencia de agentes surfactantes fuertemente espumantes.
c) Desplazamiento seguro de la tela, evita paros en el proceso y daños en los
tejidos.
33
d) Antiquiebre: Es un lubricante utilizado con la finalidad de prevenir la formación de
quiebres, arrugas, “patas de gallo” y marcas en los procesos en húmedo de los
textiles.
e) Secuestrante: Son moléculas orgánicas capaces de mantener en solución metales
pesados que producen interferencias en los procesos húmedos de la tintorería.
Dentro de la tintura un buen secuestrante debe tener el poder para secuestrar
iones metálicos y alcalinotérreos que pueden formar compuestos con los
colorantes, interfiriendo su aplicación o bloqueando su subida sobre la fibra.
Dentro de la tintura un factor muy importante es la dureza del agua, la dureza en
el agua es causada principalmente por la presencia de iones de calcio y
magnesio.
Algunos otros cationes divalentes también contribuyen a la dureza como son, estroncio,
hierro y manganeso, pero en menor grado ya que generalmente están contenidos en
pequeñas cantidades.
La dureza la adquiere el agua a su paso a través de las formaciones de roca que
contienen los elementos que la producen. El poder solvente lo adquiere el agua, debido a
las condiciones ácidas que se desarrollan a su paso por la capa de suelo, donde la acción
de las bacterias genera CO2, el cual existe en equilibrio con el ácido carbónico. En estas
condiciones de Ph bajo el agua ataca las rocas, particularmente a la calcita (CaCO 3),
entrando los compuestos en solución.
Según el grado de dureza las aguas se clasifican de la siguiente forma:
Cuadro 9. Grado de dureza del agua
0 – 75 mg/1 CaCO3
agua blanda
75 – 150 mg/1 CaCO3
agua semi-dura
150 – 300 mg/1 CaCO3
agua dura
más de 300 mg/1 CaCO3
agua muy dura
FUENTE: Tinturado de fibras de algodón (Universidad Técnica del Norte)
Cuando la dureza es numéricamente mayor que la suma de las alcalinidades de
carbonatos y bicarbonatos, la cantidad de dureza que es su equivalente a esta suma se le
llama dureza carbonatada, también llamada temporal, ya que al elevarse la temperatura
34
del agua hasta el punto de ebullición, el calcio y el magnesio se precipitan en forma de
carbonato de calcio e hidróxido de magnesio respectivamente.
La cantidad de dureza en exceso de la carbonatada se le llama dureza de no carbonatos y
se distingue como permanente, es decir, no puede eliminarse por agitación térmica, sino
que son necesarios procesos químicos para eliminarla del agua.
3.8. PROCESO DE TINTURADO
Un buen producto textil acabado depende en un alto porcentaje de la eficiencia y calidad
dadas en los procesos que preceden a estas operaciones, en una pieza mal preparada no
puede esperarse una tintura homogénea, y, en general, cuanto mejor y más uniforme es el
descrudado del algodón, más brillantes son los matices obtenidos en la tintura, más claros
los efectos de contraste, más satisfactorios la mayor parte de los acabados químicos o
mecánicos y, finalmente menor la tendencia a aparecer defectos posteriores, es por este
motivo que cada uno de los procesos preliminares debe ser bien controlado en sus
condiciones, así como también los chequeos de laboratorio que hay que realizar
constantemente y esto lo logramos a través de la normalización técnica como herramienta
de trabajo, que nos permite mantener sin variaciones en el tiempo ya que en él interactúan
muchos factores inclusive el humano.
3.8.1. Descrude
El descrude del algodón suele ser la etapa subsiguiente al desaprestado, su misión es la
eliminación de las impurezas naturales del algodón, semillas, sustancias grasas y
minerales, excepto parte de los pigmentos coloreados, preparando la materia para un
adecuado tratamiento de blanqueo oxidante. Este tratamiento contribuye a liberar los
grupos reactivos de la celulosa, y aumentar el grado de blancura en los tejidos de algodón.
Por lo anterior, es evidente, que un conocimiento de las impurezas del algodón y de su
comportamiento frente a los diferentes compuestos que intervienen en el proceso de
purificación nos permitirá conocer de mejor manera las reacciones químicas y fenómenos
con tensoactivos que intervienen en la eliminación de dichas impurezas.
3.8.1.1. Impurezas del algodón
Las impurezas que acompañan al algodón se pueden dividir en dos grupos:
35
-
Atendiendo a su origen: aquellas que han sido añadidas para facilitar las
operaciones de hilatura, tisaje.
-
De origen natural: que acompañan a la fibra de algodón tales como: ceras,
pigmentos, substancias pépticas, etc.
3.8.1.2. Composición de los compuestos del algodón y su reactividad en las
soluciones acuosas.
Sales minerales: están compuestas de sales solubles en agua, cloruros, carbonatos,
fosfatos de sodio y potasio, y sales insolubles de calcio y magnesio. Las primeras se
disuelven en agua y las segundas requieren agentes complejantes para su eliminación.
Proteínas: bajo esta denominación se encuentran proteínas, aminoácidos y otros
compuestos nitrogenados. Por maceración en agua se eliminan entre un (8-30) %; los
tratamientos alcalinos las convierten en aminoácidos solubles en agua. Si no se eliminan
convenientemente, se favorece la aparición de bacterias y mohos en los artículos
acabados.
Pectínas: Son polisacáridos de composición no bien definida. Las más conocidas son la
pectosa (C6H5O10)n y la pectina, C32H40O28. La primera se convierte en pectína por la
acción de la NaOH, esta se solubiliza en agua.
Ceras: Son los compuestos más difíciles de eliminar y son la causa principal de la
hidrofobicidad de la fibra natural. Se encuentran localizadas en la capa externa del
algodón (capa primaria), siendo mayor su porcentaje cuando más fina es la fibra. Su
eliminación es el principal objetivo del proceso de descrude, ya que su presencia dificulta
la penetración de las soluciones acuosas que contienen los colorantes y los aprestos. La
eliminación total de las ceras no es aconsejable puesto que confiere al algodón un tacto
áspero. Un porcentaje residual entre el (0,1 – 0,2) % se considera adecuado.
Pigmentos, etc: Además de los pigmentos y resinas, también se encuentran hemicelulosas
y celulosa modificada. Los algodones más pigmentados son los indios y los egipcios y los
menos los americanos. Parte de los pigmentos coloreados del algodón se eliminan en el
descrude alcalino; el resto debe de ser eliminado en el blanqueo oxidante. Las
eliminaciones de partículas vegetales, “motas”, “tabaco”, compuestas por materias
leñosas, requieren tratamientos enérgicos en el descrude y blanqueo.
36
3.8.1.3. Procedimientos de descrude
Actualmente se puede indicar que una solución de descrude está compuesta de los
siguientes productos:
Álcalis.............................................Sosa cáustica u otros álcalis
Detergente – Humectante..............Preferentemente biodegradable
Agente secuestrante específico.......Según al ión a secuestrar
La cantidad, tipo de producto y condiciones de empleo, varían considerablemente, según
el sistema de descrude empleado. Cuanto más corto sea el tiempo de reacción más
concentración de álcali y productos coadyudantes se necesitan.
a) Álcalis.
La sosa cáustica es el álcali que permite la eliminación de las proteínas, pectínas y ceras
del algodón, pudiéndose señalar que para un descrude satisfactorio es necesario que la
concentración de NaOH en la solución no sea inferior a 4g/l, dando un pH =12.
b) Detergentes – Humectantes.
Las características generales que deben cumplir estos productos pueden resumirse de la
forma siguiente:
-
Poder detergente
-
Rápido poder humectante
-
Mínima cantidad de espuma
-
Estabilidad a la NaOH
-
Biodegradable
c) Secuestrantes.
La utilización de secuestrantes en el descrude del algodón viene justificada por la
presencia en la fibra de iones alcalino – térreos, hierro cobre y manganeso, que pueden
interferir en el proceso de descrude.
En todo procedimiento de descrude del algodón existen cuatro fases claramente
diferenciadas, que en algunos casos pueden reducirse a dos, cuando la materia se
37
somete a continuación a un blanqueo con peróxido de hidrógeno, en medio alcalino. Estas
son:
Descrudado – Lavado – Acidado – Lavado
El lavado posterior tiene por objeto la eliminación de parte del álcali y de los residuos de
impurezas que todavía puedan existir, de forma que se evite la re deposición de estas
sobre la fibra. Dado que la celulosa del algodón tiene tal como hemos visto una afinidad
por la NaOH se necesita efectuar un acidado posterior a fin de neutralizarla. En la mayoría
de los casos la materia queda ligeramente acidificada, lo cual justifica el lavado final para
dejar la fibra apta para los procedimientos de blanqueo, tintura o estampación que
requieran la materia prácticamente neutra.
Las diferentes etapas pueden efectuarse de forma discontinua, semicontínua o continua,
dependiendo del tipo de instalación disponible y de la forma como se presenta la materia.
3.8.1.4. Proceso de Descrude
Consiste en trata la tela con sosa cáustica, dispersante y humectante a ebullición (8090Cº) donde la hemicelulosa, pectinas, ceras, aceites, grasas y proteínas, resultan
saponificadas o degradadas por la acción del álcali y temperatura hasta hacerse solubles
en agua, para un lavado posterior eliminarlas completamente, lográndose como resultado
una buena absorbencia.
Es necesario en esta fase adicionar un buen humectante y dispersante resistente al álcali,
para conseguir una mayor y más rápida penetración de la sosa cáustica y mantener en
suspensión las sustancias disueltas (Figura 17).
38
100
90
80
1,5 °C/ min
Temperatura ( ̊C)
70
60
Botar el baño
Lavar
Neutralizar
50
40
30
20
CURVA DE DESCRUDE DE ALGODÓN
10
0
0
20
40
60
80
100
120
140
Tiempo (min)
Figura 17. Diagrama de descrude de algodón
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
3.8.1.5. Efectos del Descrudado
El descrude del algodón se caracteriza por producir:
-
Una disminución del peso del artículo
-
Un aumento de la hidrofilidad
-
Un aumento del grado de blanco
-
Poca alteración del G.P. de la celulosa
-
Pérdida de longitud
-
Alteración de la torsión
-
Alteración en el número
-
Aumento de resistencia.
Estas variaciones dependen del proceso de descrude, del tipo de algodón y de si está en
forma de hilado o tejido.
3.8.2. Pre blanqueamiento Químico
Proceso que se efectúa para eliminar del algodón su color natural y la cascarilla de la
semilla. Para el pre blanqueo se utilizan productos que por reacción química liberen
39
oxígeno. Los productos más comunes son el peróxido de hidrógeno (H 2O2), el hipoclorito
de sodio (NaClO) y el clorito de sodio (NaCl2). De los tres el más utilizado es el peróxido
de hidrógeno por presentar el menor poder redox, lo que permite una aplicación universal
en procesos en frío y caliente.
De los cuales el más utilizado para procedimiento continuo es el H 2O2, por ser menos
nocivo para la salud del operador, no contamina el ambiente, fácil manejo y no produce
daño a la fibra.
3.8.2.1. Proceso de Pre blanqueamiento
El peróxido de hidrógeno (H2O2) es el blanqueador textil más utilizado, por ser menos
nocivo para la salud del operador, no contamina el ambiente, fácil manejo y no producen
ningún daño a la fibra también llamado blanqueo en caliente en el cual el género se
sumerge en la solución de blanqueo a temperatura ambiente y luego, se calienta
aproximadamente de 80 a 90 ºC durante 30 a 45 minutos. Los mecanismos de reacción
propuestos incluyen las siguientes reacciones:
Cuadro 10. Reacción de activación
H2O2
+
OH
HO2
+
H2O
Perhidroxilo
+
Agua
+ álcali
Peróxido
Liberación del
blanqueador en medio
alcalino
HO2
OH
+
Perhidroxilo
Oxidrilo
O
+ oxigeno atomico
blanqueante
Cuando no es correcta se interpreta de la siguiente manera
2 H2O2
+
2 H2O
O2 ( Molécula
inactiva )
NOTA: Mecanismo de reacción de activación del H 2O2
FUENTE: Tinturado de fibras de algodón (Universidad Técnica del Norte)
Un baño de blanqueo debe ser estabilizado para controlar la reacción rápida del ión
perhidroxilo (HO 2-) y la descomposición del H 2O2 en oxígeno molecular (O2) evitando la
destrucción catalítica y el deterioro químico de la fibra.
40
Entre los estabilizadores más eficaces del H 2O2 está el silicato sódico (Na2SiO3 vidrio
soluble) con sales de magnesio, el cual evita la acción de los productos catalíticos como la
sales de metales pesados o sus iones, tiene la propiedad de actuar cono tapón frente al
álcali. En aguas blandas es necesario la adición de MgCl 2 en pequeñas cantidades que
van desde 0.15 hasta 0.2 g/lt. Para formar el MgSiO 3, sin que el agua quede muy dura,
para evitar la formación de precipitados.
Los estabilizadores orgánicos son menos eficaces por que los complejos que forman no
soy muy estables y tiene alguno inconvenientes como la formación de precipitados por
perdida de agua y difícilmente se elimina por lavado ya que forman encostramientos muy
duros en las paredes de la máquina y tactos duros y ásperos en la tela.
a) Blanqueo con Peróxido de hidrógeno.
El peróxido de hidrógeno denominado también “agua oxigenada” se empezó a utilizar en
la década de 1930, y su utilización en el blanqueo de las fibras celulósicas, la lana y la
seda; se ha ido aumentando hasta convertirse en el agente de blanqueo más utilizado
para textiles.
Las concentraciones de peróxido de hidrógeno suelen variar considerablemente, según el
grado de blanco inicial del algodón, se trabaje por lotes en baño lleno (jets, jiggers), o a la
continúa, dependiendo del tipo de impregnación, saturador o sistemas de poca adición de
baño. En general, puede indicarse que a medida que se reduce el volumen de solución
aportada a la materia, se requiere una mayor concentración de agua oxigenada y de los
otros productos que integran la formulación de blanqueo.
El (H2O2), se comercializa a varias concentraciones, generalmente (35 y 50) % en peso
cuyas características son:
3.8.2.2. Parámetros que influyen.
-
pH- Dada la versatilidad de los procesos de blanqueo con agua oxigenada y la
influencia del binomio estabilización-activación, los límites de los factores tales
como pH, concentración de agua oxigenada y temperatura-tiempo, vienen muy
condicionado por el proceso establecido.
En los sistemas donde solo se blanquea, el pH suele estar comprendido entre
(10.5-11.2) aproximadamente, mientras que en los sistemas de descrudado41
blanqueo o desencolado-descrudado-blanqueo se sitúa en valores más elevados,
(12-13).
-
Temperatura-tiempo.- Depende del sistema adoptado; en los blanqueos en frío el
tiempo de reposo suele ser de (20-24) h, mientras que en los blanqueos por
impregnación y vaporizado a 100 °C los tiempos de permanencia en el
vaporizador oscilan entre (2-12) min y si el vaporizado se efectúa a 130°C el
tiempo suele ser (1-2) min.
Así mismo, las concentraciones de peróxido de hidrógeno suelen variar
considerablemente, según el grado de blanco inicial del algodón, se trabaje por
lotes en baño lleno (jets, jiggers), o a la continúa, dependiendo del tipo de
impregnación, saturador o sistemas de poca adición de baño. En general, puede
indicarse que a medida que se reduce el volumen de solución aportada a la
materia, se requiere una mayor concentración de agua oxigenada y de los otros
productos que integran la formulación de blanqueo.
3.8.2.3. Etapas del proceso
Son las siguientes:
Primera.- Impregnación de la materia en la solución de blanqueo y permanencia en ella
según el sistema operatorio: baño lleno, inmersión o impregnación.
Segunda.- Blanqueo de la materia impregnada por activación controlada de la
descomposición del agua oxigenada. En los sistemas de baño lleno o por inmersión, ello
se logra por elevación gradual de la temperatura de la solución que contiene la materia,
hilado o tejido, mientras que en los sistemas por impregnación la temperatura se eleva
instantáneamente sobre le materia impregnada, generalmente por choque térmico con
vapor.
Tercera.- Eliminación de las impurezas de la fibra que ha sido sometido a una acción
oxidante en medio alcalino, mediante jabonado en medio alcalino, seguido de lavado con
agua caliente y fría.
En algunos artículos destinados a tintura se acostumbra a dar un tratamiento final con una
enzima del tipo catalasa, para destruir los restos de agua oxigenada que pudieran quedar
en el artículo.
3.8.2.4. Ventajas y Desventajas
42
a) Ventajas
Las ventajas que presenta el uso de peróxido de hidrógeno en el proceso de blanqueo
son:
Por su costo lo hace competitivo con el hipoclorito sódico.
Permite procesos de blanqueo muy versátiles.
Mínima carga ambiental en los efluentes.
b) Desventajas.
El efecto catalítico de las partículas metálicas.
3.8.2.5. Ecología del blanqueo con Peróxido de hidrógeno.
El blanqueo con agua oxigenada solamente como agente oxidante es el que produce un
menor contenido de AOX (compuestos orgánicos halogenados), en comparación con el
blanqueo con hipoclorito o clorito sódico.
Cuando se efectúa un blanqueo combinado hipoclorito sódico- agua oxigenada, caso de
género de punto, los valores de AOX son más elevados, dependiendo del tipo de género
blanqueado.
Futuras tendencias prevén la posibilidad de la aplicación del plasma, haciendo posible un
pre tratamiento en seco o reduciendo significativamente el tratamiento en húmedo.
3.8.3. Tinturado
El proceso de teñido no solo consiste en aplicar color sobre una fibra, sino en distribuirlo
uniformemente a través de la misma y fijarlo lo más permanente posible. El proceso de
tintura se basa en la propiedad de algunas moléculas orgánicas de retener la luz en una
determinada longitud de onda dentro del espectro visible.
El principio 6 de tintura utilizado en la industria textil es el de agotamiento que consiste en
un baño acuoso con colorantes que tienen afinidad por la fibra.
En la tintura de agotamiento, el colorante, que es al menos parcialmente soluble en el
baño de tinta, es transportado a la superficie de la fibra por el movimiento del líquido
colorante o el textil. Es entonces adsorbido en la superficie de la fibra y se difunde en la
misma. Por último, dependiendo de la interacción de tinte de fibras, hará que no se fije
Teñido en masa: el teñido de un polímero sintético antes de la formación de la fibra. Teñido de pigmento: la
colocación de un colorante insoluble en la superficie de la fibra con un aglutinante.
6
43
química o físicamente. El tinte se puede aplicar a la industria textil en forma discontinua,
con una solución diluida o de forma continua por inmersión de los textiles en un baño de
concentrado, seguida de pasos separados para la difusión y fijación en la fibra.
Para teñir por agotamiento, las fórmulas están constituidas en relación al peso de los
productos textiles.
Para los procesos continuos los colorantes y auxiliares utilizados aparecen en g /L de la
disolución de colorante y tienen que ser sobre la base de un líquido previamente añadido
por unidad de peso del material textil. La velocidad de agotamiento (tasa de tintura) de los
colorantes individuales puede variar ampliamente, dependiendo de sus propiedades
químicas y físicas y del tipo de material textil. La tasa de tintura depende de factores tales
como la temperatura, la relación de baño, la concentración de colorante, y las sustancias
químicas y productos auxiliares en el baño de tintura.
Las altas tasas de tintura soportan el peligro de tinturas desiguales. Por lo tanto, los tintes
tienen que ser cuidadosamente seleccionados cuando se usan juntos en una sola fórmula.
El final del proceso de tintura se caracteriza por la fase de equilibrio, cuando la
concentración de colorante en las fibras y en el líquido no cambia. En condiciones
estándar, el coeficiente de distribución del colorante entre el líquido y la fibra es constante,
en otras palabras, las tasas de adsorción son iguales. La fase de equilibrio con frecuencia
es necesaria y puede ser extendida a nivel de la migración por falta de homogeneidad
durante la fase de agotamiento. Cuando la tintura se realiza de forma continua, es de
importancia primordial lograr una aplicación de tinte perfectamente homogénea y evitar la
emigración durante las etapas posteriores, por ejemplo, en el secado. La nivelación de un
tinte después de la fijación del colorante es tediosa y requiere mucho tiempo. Retirar una
tintura defectuosa es difícil en la mayoría de los casos y debe evitarse.
3.8.3.1. Factores que influyen en la absorción y en la reacción.
La tintura de fibras celulósicas con los colorantes reactivos tiene lugar en tres etapas bien
diferenciadas:
-
Absorción del colorante por la fibra en medio neutro y con adición de electrolito,
seguida de una absorción en medio alcalino que se simultanea con la reacción.
-
Reacción del colorante en medio alcalino, con los grupos hidroxilo de la celulosa y
del agua.
-
Eliminación del colorante hidrolizado y por lo tanto no fijado covalentemente a la
fibra celulósica.
44
La distribución del colorante en las diferentes etapas del proceso se indica mediante los
equilibrios de la tabla siguiente:
Figura 18. Distribución de colorantes.
FUENTE: Química Aplicada a la Industria Textil
Al final de la tintura, el colorante se halla en dos formas, reaccionado con la celulosa o
bien hidrolizado; si el rendimiento se define como la proporción del colorante inicial que
está combinado químicamente con la fibra al final de la tintura, el colorante (1) y (2)
disminuye dicho rendimiento por disminuir el agotamiento, así como el colorante (3) que si
bien se encuentra absorbido por la fibra disminuye también el rendimiento ya que no está
unido covalentemente a la misma, dando lugar además a disminución de las solideces al
lavado; por ello, interesa hacer máximo el colorante en la forma (4), hecho que depende
tanto de la etapa de absorción como de la reacción, pues sólo puede reaccionar con la
fibra el colorante que se halla previamente absorbido.
3.8.3.1.1.
Absorción
Es la primera etapa de la tintura, que tiene lugar en forma análoga a la tintura de celulosa
con colorantes solubles no reactivos; en esta fase, el colorante reactivo no sufre ninguna
45
descomposición, produciéndose tan sólo la difusión hacia el interior de la fibra donde
absorbe sobre las cadenas celulósicas a través de fuerzas de tipo secundario. Una
pequeña parte de colorante se encuentra en el agua contenida en el interior y el resto
permanece en la solución externa.
Una vez alcanzado el equilibrio en la absorción, se añade álcali a la solución de tintura
iniciándose la segunda fase, la reacción, la cual se simultánea con una mayor absorción.
En la absorción influyen los siguientes parámetros:
a) Naturaleza del colorante
b) Relación de baño
c) Concentración de electrolito
d) pH
e) Temperatura
f)
Tipo de fibra
Algunos de estos factores afectan también a la reacción como son el pH y la temperatura.
A continuación se analizará por separado la influencia de cada uno de estos factores. No
se debe olvidar que muchos de ellos se interrelacionan.
a) Influencia de la naturaleza del colorante.
Los colorantes reactivos son de baja afinidad y podemos observar que el agotamiento del
colorante es función directa de su afinidad.
En contrapartida, presentan elevados coeficientes de difusión pudiendo compararse a los
naftoles.
El motivo de la baja afinidad es que no siendo posible impedir una cierta hidrólisis del
colorante en la tintura, al final de la misma siempre existe una parte mayor o menos de
colorante hidrolizado sobre la fibra. Si el colorante fuese de elevada afinidad, el hidrolizado
también tendría una afinidad del mismo orden por presentar la misma estructura química
con la única diferencia de cambiar un cloro por un hidroxilo, por lo tanto cuanto mayor sea
la afinidad mayor sería la cantidad de colorante hidrolizado sobre la fibra. Éste sería a su
vez más difícil de eliminar de la fibra debido a la mayor fortaleza de los enlaces
46
secundarios con la celulosa, y podría manchar con mayor facilidad otros tejidos en un
lavado doméstico por ejemplo.
Mientras que si el colorante tiene baja afinidad, además de que la cantidad de la forma
hidrolizada que queda sobre la fibra será menor, por estar su equilibrio más desplazado
hacia la fase acuosa, será más fácilmente extraíble de la fibra en el lavado posterior, y
suponiendo que aún quede algo sobre ella, manchará menos a otros tejido que estén en
contacto con él en un lavado doméstico.
La afinidad debe tenerse en cuenta al seleccionar los colorantes en un proceso
determinado, de tal forma que los colorantes de menor afinidad serán aptos para
estampación por la posibilidad que existe de que en el lavado final se manchen otras
zonas del estampado con el colorante hidrolizado, y en procesos a la continua por
fulardado donde la relación de baño es muy pequeña, no superior a 1:1; mientras que en
procesos con relación de baño más elevadas, 1:10, a 1:30, es imprescindible utilizar los
colorantes de afinidad mayores para que los agotamientos sean más elevados.
La afinidad a su vez es función de la temperatura, de tal forma que al aumentar esta última
disminuye la afinidad; sin embargo, como tienen coeficientes de difusión elevados, es
posible teñir a bajas temperaturas.
b) Influencia de la relación de baño
Uno de los factores que más influencia tiene en el agotamiento de este tipo de colorantes
es la relación de baño.
Por relación de baño (RB) se entiende la relación existente entre la cantidad de materia a
teñir (M) y el baño utilizado (V).
La influencia de este factor se puede cuantificar suponiendo que para una serie de
condiciones de tintura determinadas, la constante de reparto del colorante entre fibra y
solución es, en primera aproximación, independiente de la relación de baño; por lo tanto,
podremos calcular el agotamiento a una relación de baño a partir del agotamiento
obtenido a otra relación de baño
47
En esta expresión Ag.RB equivale al colorante sobre fibra al equilibrio C f, y 100- Ag
equivale a la concentración en baño C b, por lo tanto, su cociente es una forma de expresar
la citada constante de reparto.
A partir de esta ecuación, se pueden trazar las curvas (figura 18), donde se muestra la
variación del agotamiento en función de la relación de baño, para distintos valores de
afinidad.
Las curvas más bajas corresponderán a colorantes de poca afinidad; en los que el
aumento de la RB produce una fuerte disminución del agotamiento mientras que los
colorantes de elevada afinidad se verán poco influenciados por la RB, como se observa en
las curvas posteriores.
Figura 19. Agotamiento / Relación de baño.
FUENTE: Química Aplicada a la Industria Textil
Si bien estas gráficas se han deducido teóricamente de la ecuación anterior, su
correspondencia con el comportamiento experimental de los colorantes reactivos es
buena.
La relación de baño influye en la hidrólisis del colorante además de su acción sobre el
agotamiento, por lo que en todos los casos se mejora el rendimiento de la tintura al
trabajar a relaciones de baño inferiores.
48
Sin embargo, la relación de baño viene impuesta por la maquinaria a usar, por lo que,
solamente serán aconsejables aquellas máquinas que permitan usar relaciones de baño
pequeñas.
c) Influencia de la concentración de electrolito
La presencia de electrolitos neutros influye mucho en la absorción de los colorantes
reactivos. Su acción es neutralizar el potencial electronegativo de la fibra para lo que se
usan cantidades no superiores a 10 g/L.
Las cantidades de sal a utilizar son función de la concentración de colorante y de la
relación de baño; a mayor intensidad de tintura se precisan mayores concentraciones de
electrolito; y si disminuye la relación de baño se requiere menor cantidad de electrolito.
d) Influencia del pH
La etapa de absorción en los colorantes reactivos se realiza a pH neutro puesto que la
elevación del pH produce la reacción del colorante con la fibra o con el agua, y si el
colorante no está aún absorbido en la fibra se incrementa la hidrólisis.
Por otra parte, se ha observado que al aumentar el pH cuando excede de 11, se produce
una disminución del agotamiento además de una mayor hidrólisis.
e) Influencia de la temperatura
Al igual que en todos los sistemas tintóreos, el incremento de la temperatura reduce el
agotamiento al equilibrio.
En los colorantes reactivos, debido a sus mayores coeficientes de difusión se puede
realizar la tintura en frío, llegándose al equilibrio en tiempos inferiores a una hora; en los
colorantes diclorotriazínicos que también reaccionan en frío, todo el proceso se realiza a
temperatura ambiente, mientras que en los menos reactivos como los monoclorados se
eleva posteriormente la temperatura.
Realizar la tintura en frío no siempre es posible, ya que en algunos casos, como en tejidos
pesados, en filamentos gruesos de rayón viscosa, o en hilados muy retorcidos, puede ser
necesario elevar la temperatura para lograr la penetración del colorante, aún con los
colorantes más reactivos.
49
f)
Influencia de la fibra
Existen marcadas diferencias en el agotamiento de los colorantes reactivos entre las
distintas fibras celulósicas, de tal forma que el rayón viscosa da mayores agotamientos
que el algodón mercerizado y éste que el algodón sin mercerizar.
Este hecho se explica a través del mayor contenido de materia amorfa que tiene la viscosa
en comparación con el algodón con “volúmenes internos” de 0.45 l/Kg y 0.22 l/Kg,
respectivamente.
Si se supone una relación directa de los agotamientos con los volúmenes internos, se
puede establecer la siguiente fórmula
Dicha fórmula es análoga a la (otra) pero considerando en ésta última los agotamientos
APRA el algodón (subíndices CO) y para el rayón viscosa (subíndices CV) en relación con
los volúmenes internos respectivos (V).8
3.8.3.1.2.
Reacción
Una vez alcanzado el equilibrio a pH neutro, se añade álcali a la solución iniciándose la
reacción del colorante con la celulosa y con el agua.
Parece sorprendente que siendo posible la reacción del colorante con la celulosa y con el
agua, y estando esta última en mucha mayor proporción, el colorante reaccione
preferentemente con la celulosa; sin embargo, un análisis de las velocidades de reacción
puede aclarar tal fenómeno.
La reacción con el agua para los colorantes monoclotriazónicos, puede escribirse en forma
simplificada:
Cuya velocidad de reacción VH2O se puede escribir
donde KH2O es la constante de la velocidad y
y
concentraciones de colorante y de iones hidrófilo respectivamente en la solución.
50
son las
De manera análoga, la reacción con los iones de celulosa:
Se realiza a una velocidad VCel
cuya constante de velocidad es
son las
concentraciones de colorantes y de grupos OH ionizados en la fibra.
La relación entre ambas velocidades que da la velocidad de reacción relativa del colorante
con la celulosa y con el agua es la siguiente:
Dicha velocidad relativa dependerá de tres factores:
a. Relación entre las constantes de velocidad.
b. Concentración relativa de grupos hidroxilo ionizados en la fibra y en
solución.
A partir de la constante de ionización de la celulosa y de la proporción de sus grupos –OH
en contacto con la solución se puede calcular la concentración de iones en la celulosa que
es función del pH.
La relación entre las concentraciones de colorante en fibra y en solución, que a su vez
depende del agotamiento; sin embargo, aún en colorantes de baja afinidad, la
concentración de colorante en la fibra es siempre muy superior a la concentración de
colorante en la solución externa.
Experimentalmente se observa que la reacción con la fibra es varios cientos de veces más
rápida que con el agua, con lo que el equilibrio de la reacción es mucho más favorable a la
fibra que al agua, y la pérdida de colorante por hidrólisis puede ser lo suficientemente
pequeña para que la tintura sea rentable.
El otro aspecto que debe tenerse en cuenta en cuanto a la reacción es la velocidad
absoluta de reacción del colorante con la celulosa, ya que dicha velocidad determina el
tiempo necesario para que la tintura sea completa y con la máxima economía de tiempo, si
51
no se prolonga la tintura más de lo necesario, o de colorante, si no se interrumpe cuando
éste aún no ha reaccionado en su totalidad.
La concentración de colorante si bien influye en la velocidad de reacción, no modifica el
tiempo necesario para que ésta se complete, ya que si doblamos la concentración se
dobla la velocidad de reacción pero también es mayor la cantidad de colorante a
reaccionar por lo que su influencia en el tiempo total es muy pequeña, y por otra parte no
es un factor que se pueda variar a voluntad ya que viene impuesto por la intensidad de la
tintura.
El tercer factor, concentración de iones en la celulosa, es más susceptible de variación ya
que depende directamente del pH de la solución externa en el margen 8/11 de tal forma
que el incremento de una unidad de pH aumenta la ionización diez veces. Por este motivo
es posible obtener velocidades de reacción similares a la misma temperatura, en frío,
entre los colorantes más reactivos y los menos reactivos, por ejemplo los primeros a pH
10,5 y los segundos, monoclorados, a pH 12,5.
3.8.3.1.3.
Eliminación del colorante hidrolizado
La última etapa de la tintura consiste en la eliminación del colorante hidrolizado, que si
bien se procura que sea mínimo, siempre existe en mayor o menor proporción.
Si observamos la figura 17 dicho colorante hidrolizado se encuentra en dos situaciones
distintas; (1) y (2) se halla disuelto en la fase acuosa, con lo cual su eliminación se reduce
al vaciado del baño de tintura (1), y al lavado con agua para extraer la solución
intermicelar de la fibra con el arrastre consiguiente del colorante, (2).
Sin embargo, el colorante (3) por estar absorbido en la fibra, puede ser más difícil de
eliminar cuanto mayor sea su afinidad por la fibra ya que su extracción se basa en el
equilibrio (2) (3) que debe estar lo más desplazado a la izquierda posible.
La situación de este equilibrio, depende de tres factores: afinidad del colorante, electrolitos
y temperatura.
Por este y otros motivos ya vistos anteriormente, los colorantes reactivos son colorantes
en general, de baja afinidad, por lo cual la forma (3) será pequeña por esta causa.
52
La presencia de electrolitos en el agua de lavado, da lugar a un aumento de afinidad del
colorante hidrolizado dificultando su extracción, por lo que debe evitarse el uso de aguas
muy salinas aunque se trate de aguas depuradas.
Por último, como un aumento de la temperatura mejora la solubilidad del colorante
hidrolizado, sin afectar al colorante reaccionado, es conveniente realizar un lavado en
caliente, que desplaza el equilibrio de (3) hacia (2) facilitando su eliminación.
3.9. IMPACTOS AMBIENTALES DEL PROCESO DE TINTURADO EN LA INDUSTRIA
TEXTIL
Según el Centro Ecuatoriano de Producción más Limpia, en el documento: Manual de
Producción más Limpia para la Industria Textil (2005), indica:
3.9.1. Generalidades
Los procesos textiles generan varias fuentes de desechos y de contaminación. Se genera
efluentes líquidos, emisiones al aire, desechos sólidos, desechos peligrosos, ruido y
riesgos a la salud y seguridad de los operadores.
La naturaleza de los desechos tiene relación directa con el tipo de industria textil, proceso
empleado, tecnología aplicada, tipo de fibra procesada, químicos usados de los procesos
auxiliares como generación de vapor y aire comprimido y climatización.
Es importante que en cada uno de los procesos textiles se identifique de forma exhaustiva
la fuente de los desechos y contaminantes para controlarla y minimizarla en el origen,
objetivo fundamental de Producción más Limpia.
3.9.2. Proceso de Tinturado
El tinturado es una de los procesos más cuestionados dentro de la industria textil por su
generación de carga contaminante e impacto en el medio ambiente. En la figura 19, se
indica los contaminantes generados en este proceso.
Por su naturaleza de ser un proceso netamente húmedo genera una gran cantidad de
efluente contaminado por colorantes, auxiliares químicos y sólidos suspendidos.
Su impacto radica en el DQO (Demanda Química de Oxigeno), DBO (Demanda
Bioquímica de Oxigeno), SS (Sólidos suspendidos), metales, pH (unidad para indicar
53
acidez o alcalinidad), temperatura, detergentes, uso del agua y contaminación del aire por
vapores químicos.
El uso de insumos como vapor amplia su impacto ambiental al generar contaminación en
el aire por combustión de hidrocarburos en la generación de vapor de los calderos.
El material orgánico, los compuestos específicos, materiales suspendidos, sólidos
disueltos, metales, color, temperatura del agua y pH, cada uno de estos parámetros tienen
un efecto determinantes sobre la calidad del recurso agua donde se efectúa las descargas
efluentes.
ENTRADA
OPERACIÓN O ETAPAS
SALIDAS
TINTURA
Agua
Vapor
Dispersantes
Igualantes
Antiquiebre
Calor
Preparación de colorantes
Aguas residuales
Lavado
Acido
Peróxido
Detergentes
Antiespumantes
Suavizado
Tanques metálicos
Centrifugado
Suavizantes
Tanques plásticos
Secado
Residuos sólidos
Acido
Pelusa
Secuestrantes
Colorantes directos, dispersos
Químicos auxiliares
Energía
Tela tinturada
Perdidas generados en tintura
Figura 20. Residuos Generados en el proceso de tintura
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
54
3.10.
ESTRATEGIAS DE LA PREVENCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN EN LA
INDUSTRIA TEXTIL
Según el Centro Ecuatoriano de Producción más Limpia señala las oportunidades de
producción más limpia en el proceso productivo de la industria textil.
3.10.1. Tintorería
Como se estableció anteriormente en estos procesos el recurso agua es el que mayor
impacto sufre, las medidas de P+L están orientadas a minimizar los efluentes,
combinando modificaciones del proceso y sustitución de los productos para disminuir las
concentraciones de los mismos efluentes.
También se considera la recuperación y el reuso tanto de agua como de materias primas,
la aplicación cuidadosa de cada una de las técnicas mencionadas redunda en la
minimización desechos.
Cuadro 11. Oportunidades de P+L en tintorería
OPORTUNIDADES DE P+L
PROBLEMA
Minimizar el uso de agua
Generación de DQO y DBO
ACCIONES A SER ADOPTADAS
Utilizar equipos para dosificación automática de químicos controlados por
PLC.
Reducir el consumo de agua en el tenido, blanqueo.
Reducir la temperatura del agua puede resultar un ahorro de energía sin
afectar la calidad del producto.
Reducción del consumo de
vapor
Géneros de peso ligero pueden ser corregidos a tasas mas rápidas para
minimizar el uso de energía.
Reducir la temperatura y tiempo de residencia en los rangos de tenido
establecidos pueden a menudo, ser reducidos hasta un 10- 15 % sin afectar
la calidad del producto.
Uso de colorantes
Reuso de agua
Agrupar géneros o tipos de tela, acorde al peso para reducir la cantidaa de
colorante
Reciclar el agua de succión para lavados de soportes y cajas
El agua de enjuague se puede utilizar en el descrude.
Remplazar los lavados continuos por los lavaos completos con el
Ahorro de agua y energía
consecuente ahorro de energía y agua
Implementar sistemas de lavado y blanqueo a presión permite ahorro de
químicos, agua, energía y mano de obra.
Tiempos de tenido
Implementar equipos Overflow para tenido de tejidos en punto, reduce el
55
tiempo de tenido y la relación de baño/tela, como también el uso de agua,
químicos y vapor.
El Overflow es una maquina más eficiente que el Jet debido a que requiere
una menor relación de baño/ tela
Manejar integralmente el agua, incluyendo un monitoreo de su calidad,
Uso eficiente del agua
cantidad y temperatura, ajustes de relaciones de baño, prevenciones de
sobre teñidos.
Reducir desperdicios
Uso optimo de químicos, incluyendo mediciones en tanques de reposición,
químicos
equipos de proceso y establecer normas mínimas de manejo de químicos .
Emplear tenso activos en el control de espumas en las unidades de tenido.
Control de DBO, DQO
Emplear jabones que se usan en el lavado de lana, detergentes duros
ejercen menor DBO pero mayor carga de fosfatos.
Usar acido fórmico por acético.
FUENTE: CEPL, (2005) Manual de Producción más Limpia para la industria Textil,
pp.24
56
CAPITULO III
3. MARCO LEGAL
El marco legal aplicable al tema tratado en este trabajo de grado para la obtención del
título de tercer nivel de Ingeniera Ambiental, se refiere a la legislación y reglamentación
nacional, municipal que en materia ambiental rige en el territorio ecuatoriano.
3.1. CONSTITUCIÓN POLÍTICA DE LA REPÚBLICA DEL ECUADOR
Derechos del buen vivir
Sección segunda
Ambiente sano
Art. 14.‐ Se reconoce el derecho de la población a vivir en un ambiente sano y
ecológicamente equilibrado, que garantice la sostenibilidad y el buen vivir, sumak kawsay.
Art. 15.‐ El Estado promoverá, en el sector público y privado, el uso de tecnologías
ambientalmente limpias y de energías alternativas no contaminantes y de bajo impacto.
Biodiversidad y recursos naturales
Sección primera
Naturaleza y ambiente
Art. 395.- La Constitución reconoce los siguientes principios ambientales:
El Estado garantizará un modelo sustentable de desarrollo, ambientalmente equilibrado y
respetuoso de la diversidad cultural, que conserve la biodiversidad y la capacidad de
regeneración natural de los ecosistemas, y asegure la satisfacción de las necesidades de
las generaciones presentes y futuras.
57
Las políticas de gestión ambiental se aplicarán de manera transversal y serán de
obligatorio cumplimiento por parte del Estado en todos sus niveles y por todas las
personas naturales o jurídicas en el territorio nacional.
El Estado garantizará la participación activa y permanente de las personas, comunidades,
pueblos y nacionalidades afectadas, en la planificación, ejecución y control de toda
actividad que genere Impactos ambientales.
En caso de duda sobre el alcance de las disposiciones legales en materia ambiental, éstas
se aplicarán en el sentido más favorable a la protección de la naturaleza.
Art. 397.‐ La Constitución reconoce los siguientes principios ambientales:
2. Las políticas de gestión ambiental se aplicarán de manera transversal y serán de
obligatorio cumplimiento por parte del Estado en todos sus niveles y por todas las
personas naturales o jurídicas en el territorio nacional.
Art. 398.‐ El Estado adoptará las políticas y medidas oportunas que eviten los impactos
ambientales negativos, cuando exista certidumbre de daño. En caso de duda sobre el
impacto ambiental de alguna acción u omisión, aunque no exista evidencia científica del
daño, el Estado adoptará medidas protectoras eficaces y oportunas.
Sección sexta
Agua
Art. 411.- El Estado garantizará la conservación, recuperación y manejo integral de los
recursos hídricos, cuencas hidrográficas y caudales ecológicos asociados al ciclo
hidrológico. Se regulará toda actividad que pueda afectar la calidad y cantidad de agua, y
el equilibrio de los ecosistemas, en especial en las fuentes y zonas de recarga de agua.
La sustentabilidad de los ecosistemas y el consumo humano serán prioritarios en el uso y
aprovechamiento del agua.
Art. 412.- La autoridad a cargo de la gestión del agua será responsable de su
planificación, regulación y control. Esta autoridad cooperará y se coordinará con la que
tenga a su cargo la gestión ambiental para garantizar e! manejo del agua con un enfoque
ecosistémico.
58
Sección séptima
Biosfera, ecología urbana y energías alternativas
Art. 413.‐ El Estado promoverá la eficiencia energética, el desarrollo y uso de prácticas y
tecnologías ambientalmente limpias y sanas, así como de energías renovables,
diversificadas, de bajo impacto y que no pongan en riesgo la soberanía alimentaria, el
equilibrio ecológico de los ecosistemas ni el derecho al agua.
3.2. LEYES
3.2.1. Texto Unificado de Legislación Ambiental
LIBRO IV DE LA CALIDAD AMBIENTAL
POLÍTICAS NACIONALES DE RESIDUOS SÓLIDOS
Art. 30.- El Estado Ecuatoriano declara como prioridad nacional la gestión integral de los
residuos sólidos en el país, como una responsabilidad compartida por toda la sociedad,
que contribuya al desarrollo sustentable a través de un conjunto de políticas
intersectoriales nacionales que se determinan a continuación.
3.2.2. Ley de Gestión Ambiental
ÁMBITO Y PRINCIPIOS DE LA LEY
Art. 2.- La gestión ambiental se sujeta a los principios de solidaridad, corresponsabilidad,
cooperación, coordinación, reciclaje y reutilización de desechos, utilización de tecnologías
alternativas ambientalmente sustentables y respecto (sic) a las culturas y prácticas
tradicionales.
DE LA INFORMACIÓN Y VIGILANCIA AMBIENTAL
Art. 40.- Toda persona natural o jurídica que, en el curso de sus actividades empresariales
o industriales estableciere que las mismas pueden producir o están produciendo daños
ambientales a los ecosistemas, está obligada a informar sobre ello al Ministerio del ramo o
a las instituciones del régimen seccional autónomo. La información se presentará a la
brevedad posible y las autoridades competentes deberán adoptar las medidas necesarias
para solucionar los problemas detectados. En caso de incumplimiento de la presente
59
disposición, el infractor será sancionado con una multa de veinte a doscientos salarios
mínimos vitales generales.
3.2.3. Ley de Prevención y Control de la Contaminación Ambiental
Capítulo II
De la Prevención y Control de la Contaminación de las Aguas
Art. 6.- Queda prohibido descargar, sin sujetarse a las correspondientes normas técnicas y
regulaciones, a las redes de alcantarillado, o en las quebradas, acequias, ríos, lagos
naturales o artificiales, o en las aguas marítimas, así como infiltrar en terrenos, las aguas
residuales que contengan contaminantes que sean nocivos a la salud humana, a la fauna,
a la flora y a las propiedades.
Art. 7.- El Consejo Nacional de Recursos Hídricos, en coordinación con los Ministerios de
Salud y del Ambiente, según el caso, elaborarán los proyectos de normas técnicas y de
las regulaciones para autorizar las descargas de líquidos residuales, de acuerdo con la
calidad de agua que deba tener el cuerpo receptor.
Art. 8.- Los Ministerios de Salud y del Ambiente, en sus respectivas áreas de competencia,
fijarán el grado de tratamiento que deban tener los residuos líquidos a descargar en el
cuerpo receptor, cualquiera sea su origen.
Art. 9.- Los Ministerios de Salud y del Ambiente, en sus respectivas áreas de competencia,
también, están facultados para supervisar la construcción de las plantas de tratamiento de
aguas residuales, así como de su operación y mantenimiento, con el propósito de lograr
los objetivos de esta Ley.
3.3. REGLAMENTOS
3.3.1. Reglamento a la Ley de Gestión Ambiental para la Prevención y Control
de la Contaminación Ambiental
NORMAS GENERALES
Art. 45.- Principios Generales
Toda acción relacionada a la gestión ambiental deberá planificarse y ejecutarse sobre la
base de los principios de sustentabilidad, equidad, consentimiento informado previo,
60
representatividad validada,
coordinación,
precaución,
prevención,
mitigación y
remediación de impactos negativos, solidaridad, corresponsabilidad, cooperación, reciclaje
y reutilización de desechos, conservación de recursos en general, minimización de
desechos, uso de tecnologías más limpias, tecnologías alternativas ambientalmente
responsables y respeto a las culturas y prácticas tradicionales y posesiones ancestrales.
Igualmente deberán considerarse los impactos ambientales de cualquier producto,
industrializados o no, durante su ciclo de vida.
DEL CONTROL AMBIENTAL
Estudios Ambientales
Art. 58.- Estudio de Impacto Ambiental
Toda obra, actividad o proyecto nuevo o ampliaciones o modificaciones de los existentes,
emprendidos por cualquier persona natural o jurídica, públicas o privadas, y que pueden
potencialmente causar contaminación, deberá presentar un Estudio de Impacto Ambiental,
que incluirá un plan de manejo ambiental, de acuerdo a lo establecido en el Sistema Único
de Manejo Ambiental (SUMA). El EIA deberá demostrar que la actividad estará en
cumplimiento con el presente Libro VI De la Calidad Ambiental y sus normas técnicas,
previa a la construcción y a la puesta en funcionamiento del proyecto o inicio de la
actividad.
Art. 59.- Plan de Manejo Ambiental
El plan de manejo ambiental incluirá entre otros un programa de monitoreo y seguimiento
que ejecutará el regulado, el programa establecerá los aspectos ambientales, impactos y
parámetros de la organización, a ser monitoreados, la periodicidad de estos monitoreos, la
frecuencia con que debe reportarse los resultados a la entidad ambiental de control. El
plan de manejo ambiental y sus actualizaciones aprobadas tendrán el mismo efecto legal
para la actividad que las normas técnicas dictadas bajo el amparo del presente Libro VI De
la Calidad Ambiental.
Art. 60.- Auditoría Ambiental de Cumplimiento
Un año después de entrar en operación la actividad a favor de la cual se aprobó el EIA, el
regulado deberá realizar una Auditoría Ambiental de Cumplimiento con su plan de manejo
ambiental y con las normativas ambientales vigentes, particularmente del presente
61
reglamento y sus normas técnicas. La Auditoría Ambiental de Cumplimiento con el plan de
manejo ambiental y con las normativas ambientales vigentes incluirá la descripción de
nuevas actividades de la organización cuando las hubiese y la actualización del plan de
manejo ambiental de ser el caso.
DEL REGULADO
De los Permisos de Descargas, Emisiones y Vertidos
Art. 92.- Permiso de Descargas y Emisiones
El permiso de descargas, emisiones y vertidos es el instrumento administrativo que faculta
a la actividad del regulado a realizar sus descargas al ambiente, siempre que éstas se
encuentren dentro de los parámetros establecidos en las normas técnicas ambientales
nacionales o las que se dictaren en el cantón y provincia en el que se encuentran esas
actividades.
El permiso de descarga, emisiones y vertidos será aplicado a los cuerpos de agua,
sistemas de alcantarillado, al aire y al suelo.
FINANCIAMIENTO
Art. 133.- Tasa por Vertidos
La tasa por vertidos es el pago del regulado al estado ecuatoriano por el servicio
ambiental del uso del recurso agua, aire y suelo como sumidero o receptor de las
descargas, emisiones, vertidos y desechos de su actividad.
La tasa por vertidos al ambiente será fijada por las municipalidades o consejos
provinciales mediante ordenanza, independientemente de que sea descentralizada en su
favor la atribución de entidad ambiental de control. Para fijar el monto de esta tasa, el
Ministerio de Ambiente proporcionará asistencia técnica a las municipalidades del país, si
lo necesitaren, en concordancia y sujeción a los lineamientos de la Norma Técnica que
este Ministerio expedirá para este fin.
El incumplimiento de pago de la tasa por vertidos al ambiente significará la suspensión del
otorgamiento de permisos y autorizaciones que la entidad ambiental de control deba
efectuar en favor de los regulados.
62
RÉGIMEN NACIONAL PARA LA GESTIÓN DE PRODUCTOS QUÍMICOS PELIGROSOS
Art. 228.- Ámbito.- La Gestión de Productos Químicos Peligrosos implica el cumplimiento
de las disposiciones del Presente Decreto, para lo cual se realizará los controles y
pruebas que fueren necesarios, a través del Comité Nacional para la Gestión de
Productos Químicos Peligrosos.
El presente Régimen regula la Gestión de los Productos Químicos
Peligrosos, el que está integrado por las siguientes fases:
a) Abastecimiento, que comprende importación, formulación y fabricación;
b) Transporte;
c) Almacenamiento;
d) Comercialización;
e) Utilización;
f)
Disposición final
Art. 243.- De las normas técnicas a cumplirse.- Toda persona natural o jurídica que se
dedique a la gestión total o parcial de productos químicos peligrosos, deberá ejecutar sus
actividades específicas de acuerdo a las normas técnicas emitidas por el Comité Nacional
y por el INEN, así como a las normas internacionales legalmente aceptadas.
Art. 244.- De la protección del personal.- Toda persona natural o jurídica que se dedique a
la gestión total o parcial de productos químicos peligrosos, deberá proporcionar a los
trabajadores que entren en contacto con estos productos, el equipo de protección
personal y colectiva necesario y suficiente para la labor a realizar, así como también la
capacitación del uso seguro y eficiente de productos químicos peligrosos.
Art. 245.- Del etiquetado.- Las etiquetas de los envases de productos químicos peligrosos
deben contener la información indispensable para guiar claramente la seguridad personal
y ambiental de su gestión, enmarcándose en las normas elaboradas por el INEN.
Art. 246.- De las hojas de datos de seguridad.- Toda persona que importe, formule,
fabrique, transporte, almacene y comercialice productos químicos peligrosos, deberá
entregar a los usuarios junto con el producto, las respectivas hojas de datos de seguridad
en idioma castellano, en las cuales deberá aparecer la información para su gestión segura
63
incluyendo los riesgos y las medidas de mitigación en caso de accidentes. El formato
unificado de las hojas de datos de seguridad será establecido por el Comité Nacional.
Art. 247.- Del reenvase.- Los Productos Químicos Peligrosos pueden ser reenvasados por
importadores y fabricantes debidamente inscritos, para lo cual deberán sujetarse a los
requisitos técnicos correspondientes, de acuerdo con las características de peligrosidad y
toxicidad de cada producto. Estos requisitos técnicos serán emitidos por el Comité
Nacional. En ningún caso los envases que hayan contenido Productos Químicos
Peligrosos pueden ser usados para envasar productos de uso y consumo humano y
animal.
Art. 248.- Del reciclaje.- Todos los usuarios de productos químicos peligrosos,
especialmente del sector industrial, deberán utilizar técnicas ambientalmente adecuadas
que promuevan el reciclaje de los desechos y por tanto disminuyan la contaminación. El
Comité Nacional y la Secretaría Técnica buscarán información sobre las tecnologías en
esta materia y promoverán su difusión y aplicación.
NORMA DE CALIDAD AMBIENTAL Y DE DESCARGA DE EFLUENTES: RECURSO
AGUA
4.2 Criterios generales para la descarga de efluentes
4.2.2 Normas de descarga de efluentes al sistema de alcantarillado público
4.2.2.1 Se prohíbe descargar en un sistema público de alcantarillado, cualquier sustancia
que pudiera bloquear los colectores o sus accesorios, formar vapores o gases tóxicos,
explosivos o de mal olor, o que pudiera deteriorar los materiales de construcción en forma
significativa.
4.2.2.3 Toda descarga al sistema de alcantarillado deberá cumplir, al menos, con los
valores establecidos (Tabla 11)
NORMA DE CALIDAD AMBIENTAL PARA EL MANEJO Y DISPOSICIÓN FINAL DE
DESECHOS SÓLIDOS NO PELIGROSOS
4. DESARROLLO
4.1 De las responsabilidades en el manejo de los desechos sólidos
64
4.1.22 Las industrias generadoras, poseedoras y/o terceros que produzcan o manipulen
desechos peligrosos deben obligatoriamente realizar la separación en la fuente de los
desechos sólidos normales de los peligrosos, evitando de esta manera una contaminación
cruzada en la disposición final de los desechos.
4.1.23 Las industrias generadoras, poseedoras y/o terceros que produzcan o manipulen
desechos peligrosos deben obligatoriamente facilitar toda la información requerida a los
municipios, sobre el origen, naturaleza, composición, características, cantidades, forma de
evacuación, sistema de tratamiento y destino final de los desechos sólidos. Así también
brindarán las facilidades necesarias al personal autorizado de los municipios, para que
puedan realizar inspecciones, labores de vigilancia y control.
4.2 De las prohibiciones en el manejo de desechos sólidos
4.2.18 Se prohíbe mezclar desechos sólidos peligrosos con desechos sólidos no
peligrosos.
3.3.2. Reglamento de Seguridad e Higiene del Trabajo de la Higiene Industrial
de la Iluminación
Art. 6.- Todo lugar de trabajo deberá estar dotado de suficiente iluminación natural o
artificial, para que el trabajador pueda efectuar sus labores con seguridad y sin daño para
sus ojos.
DE LOS RUIDOS Y VIBRACIONES
Art. 12.- El nivel sonoro máximo admisible será de 85 decibeles en el ambiente de los
talleres, en que el operario mantiene habitualmente la cabeza; en las oficinas y lugares de
trabajo donde predomina la labor intelectual, el nivel sonoro no podrá ser mayor de 70
decibeles. Para los casos indicados, en que se exceda de estos niveles, deberán
proveerse y utilizarse los elementos de protección adecuados.
DE LA TEMPERATURA, HUMEDAD RELATIVA Y VENTILACIÓN
Art. 18.- En los procesos industriales donde se liberan cantidades excesivas de
contaminantes tales como gases, polvos, etc., deberán instalarse sistemas de ventilación
por extracción local, construidos de tal manera que protejan efectivamente la salud de los
65
trabajadores, y que permitan expulsar las substancias tóxicas hacia el exterior, tratando
además de prevenir el peligro de la contaminación ambiental.
DE LAS SUSTANCIAS TÓXICAS
Art. 35.- El almacenamiento de todo producto tóxico, en los lugares donde vayan a ser
utilizados, deberá hacerse en un lugar seguro y aislado, identificando con rótulos
fácilmente legibles el peligro que entrañan dichos productos.
DE LA SEGURIDAD EN EL TRABAJO DE LOS EXPLOSIVOS Y SUSTANCIAS
INFLAMABLES
Art. 59.- Los explosivos y sustancias inflamables, deberán ser manufacturados,
manejados, almacenados, transportados y usados con estricta sujeción a las normas de
seguridad prescritas por la técnica, de tal manera que no entrañen peligro para la
seguridad de los trabajadores, equipos y propiedades.
DE LA PREVENCIÓN Y CONTROL DE INCENDIOS
Art. 80.- En todo local de trabajo se tomarán las medidas tendientes a evitar incendios y
explosiones, controlando los almacenajes de líquidos inflamables, materiales de
autoignición, transportes y manejo de sustancias inflamables y explosivos, evacuación de
desperdicios y basuras, instalaciones eléctricas seguras, etc.
DE LA ROPA DE TRABAJO Y DEL EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL
Art. 86.- En cumplimiento a lo dispuesto por el Código del Trabajo, los patronos
suministrarán gratuitamente a sus trabajadores por lo menos cada año ropa de trabajo
adecuada para su labor.
3.3.3. Reglamento de seguridad y salud de los trabajadores y mejoramiento del
medio ambiente de trabajo condiciones generales de los centros de
trabajo medio ambiente y riesgos laborales por factores físicos,
químicos y biológicos
Art. 53. CONDICIONES GENERALES AMBIENTALES: VENTILACIÓN, TEMPERATURA
Y HUMEDAD.
66
4. En los procesos industriales donde existan o se liberen contaminantes físicos, químicos
o biológicos, la prevención de riesgos para la salud se realizará evitando en primer lugar
su generación, su emisión en segundo lugar, y como tercera acción su transmisión, y sólo
cuando resultaren técnicamente imposibles las acciones precedentes, se utilizarán los
medios de protección personal, o la exposición limitada a los efectos del contaminante.
Art. 55. RUIDOS Y VIBRACIONES.
6. (Reformado por el Art. 33 del D.E. 4217, R.O. 997, 10-VIII-88) Se fija como límite
máximo de presión sonora el de 85 decibeles escala A del sonómetro, medidos en el lugar
en donde el trabajador mantiene habitualmente la cabeza, para el caso de ruido continuo
con 8 horas de trabajo. No obstante, los puestos de trabajo que demanden
fundamentalmente actividad intelectual, o tarea de regulación o de vigilancia,
concentración o cálculo, no excederán de 70 decibeles de ruido.
Art. 56. ILUMINACIÓN, NIVELES MÍNIMOS.
1. Todos los lugares de trabajo y tránsito deberán estar dotados de suficiente iluminación
natural o artificial, para que el trabajador pueda efectuar sus labores con seguridad y sin
daño para los ojos.
Art. 63. SUSTANCIAS CORROSIVAS, IRRITANTES Y TÓXICAS.
PRECAUCIONES GENERALES.
2. Substancias corrosivas
En los locales de trabajo donde se empleen sustancias o vapores de índole corrosivo, se
protegerán y vigilarán las instalaciones y equipos contra el efecto, de tal forma que no se
derive ningún riesgo para la salud de los trabajadores.
A tal efecto, los bidones y demás recipientes que las contengan estarán debidamente
rotulados y dispondrán de tubos de ventilación permanente.
3. Dispositivos de alarma.
En aquellas industrias donde se fabriquen, manipulen, utilicen o almacenen sustancias
irritantes o tóxicas, se instalarán dispositivos de alarmas destinadas a advertir las
67
situaciones de riesgo inminente, en los casos en que se desprendan cantidades
peligrosas de dichos productos.
Los trabajadores serán instruidos en las obligaciones y cometidos concretos de cada uno
de ellos al oír la señal de alarma.
Art. 64. SUSTANCIAS CORROSIVAS, IRRITANTES Y TÓXICAS.EXPOSICIONES PERMITIDAS.- En aquellos lugares de trabajo donde se manipulen estas
sustancias no deberán sobrepasar los valores máximos permisibles, que se fijaren por el
Comité Interinstitucional.
Art. 67. VERTIDOS, DESECHOS Y CONTAMINACIÓN AMBIENTAL.- La eliminación de
desechos sólidos, líquidos o gaseosos se efectuará con estricto cumplimiento de lo
dispuesto en la legislación sobre contaminación del medio ambiente. Todos los miembros
del Comité Interinstitucional de Seguridad e Higiene del Trabajo velarán por su
cumplimiento y cuando observaren cualquier contravención, lo comunicarán a las
autoridades competentes.
MANIPULACIÓN, ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE DE
MERCANCÍAS PELIGROSAS
Art. 138. PRODUCTOS CORROSIVOS.
1. Los recipientes que contengan productos corrosivos deberán ser colocados cada uno
de ellos dentro de cajas o cestos acolchonados con material absorbente y no combustible.
2. Los bidones, baldes, barriles, garrafas, tanques y en general cualquier otro recipiente
que tenga productos corrosivos o cáusticos, serán rotulados con indicación de tal peligro y
precauciones para su empleo.
8. En caso de derrame de líquidos corrosivos, se señalizará y resguardará la zona
afectada para evitar el paso de trabajadores por ella, tomándose las medidas adecuadas
para proceder a su limpieza.
PREVENCIÓN DE INCENDIOS.- NORMAS GENERALES
Art. 143. EMPLAZAMIENTOS DE LOS LOCALES.
68
1. Los locales en que se produzcan o empleen sustancias fácilmente combustibles se
construirán a una distancia mínima de 3 metros entre sí y aislados de los restantes centros
de trabajo.
3. Siempre que sea posible, los locales de trabajo muy expuestos a incendios se
orientarán evitando su exposición a los vientos dominantes o más violentos.
5. Los procesos de trabajo donde se labora con sustancias combustibles o explosivas, así
como los locales de almacenamiento deberán contar con un sistema de ventilación o
extracción de aire, dotado de los correspondientes dispositivos de tratamiento para evitar
la contaminación
Art. 153. ADIESTRAMIENTO Y EQUIPO.
1. Todos los trabajadores deberán conocer las medidas de actuación en caso de incendio.
SEÑALIZACIÓN DE SEGURIDAD.- NORMAS GENERALES
Art. 164. OBJETO.
1. La señalización de seguridad se establecerá en orden a indicar la existencia de riesgos
y medidas a adoptar ante los mismos, y determinar el emplazamiento de dispositivos y
equipos de seguridad y demás medios de protección.
5. Todo el personal será instruido acerca de la existencia, situación y significado de la
señalización de seguridad empleada en el centro de trabajo, sobre todo en el caso en que
se utilicen señales especiales.
RÓTULOS Y ETIQUETAS DE SEGURIDAD
Art. 172. NORMAS GENERALES.
1. Toda sustancia peligrosa llevará adherida a su embalaje dibujos o textos de rótulos o
etiquetas que podrán ir grabados, pegados o atados al mismo, y que en ningún caso
sustituirán a la señalización de seguridad existente.
Los dibujos y textos se grabarán en color negro indeleble, y los colores de los rótulos o
etiquetas serán resistentes al agua.
3.4. ORDENANZAS
69
3.4.1. Ordenanza Metropolitana 213
“De la prevención y control del Medio Ambiente”
DE LA GESTIÓN DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS, DOMÉSTICOS,
COMERCIALES, INDUSTRIALES Y BIOLÓGICOS POTENCIALMENTE INFECCIOSOS
Art. 1I.347.- Son obligaciones y responsabilidades en el aseo de la ciudad, las que se
detallan a continuación:
a) De las obligaciones de los propietarios o arrendatarios de los inmuebles públicos,
privados y religiosos:
1. Mantener limpias las aceras, parterres centrales y la mitad de la calzada
correspondiente a viviendas, locales comerciales e industriales, edificios terminados o en
construcción, urbanizaciones, vías privadas, lotes y jardines:
4. Diferenciar y separar en la fuente los desechos orgánicos e inorgánicos, v disponerlos
en recipientes distintos y claramente identificados, según las disposiciones emitidas por la
Dirección Metropolitana de Medio Ambiente;
b) De las responsabilidades de los propietarios o arrendatarios de los inmuebles públicos,
privados y religiosos:
1. Depositar la basura en fundas, en recipientes impermeables debidamente cerrados,
tachos o tarros, etc. según lo determine la Dirección Metropolitana de Medio Ambiente,
respetando los colores que servirán únicamente para los siguientes residuos:
De cualquier color, para residuos orgánicos. Excepto negro y rojo.
Color negro para residuos comunes inorgánicos.
2. Colocar los desperdicios en la acera del frente correspondiente a su inmueble, o en
lugares apropiados y accesibles para la recolección por parte del personal de limpieza, en
el horario fijado para el efecto;
3. Retirar el recipiente inmediatamente después de que se haya realizado el proceso de
recolección;
70
c) De la responsabilidad de los propietarios de negocios, administradores de edificios,
conjuntos residenciales, centros educativos, establecimientos comerciales e industriales y
de los vendedores para trabajar en kioscos o puestos permanentes.
1. Mantener el área circundante en un radio de 10 metros, totalmente limpia
2. Disponer del número necesario de recipientes o contenedores impermeables para la
basura. Las especificaciones técnicas (tamaño, color, cantidad, diseño, etc.) serán
definidas y proporcionadas por la Dirección Metropolitana de Medio Ambiente.
3. Sacar la basura en los horarios y frecuencias establecidos
4. Declarar, en el caso de los industriales, el tipo de desechos que van a desalojas y
realizar la disposición adecuada de estos de conformidad a las políticas de gestión de
residuos y a las instrucciones que emita la Dirección Metropolitana de Medio Ambiente.
DE LOS SERVICIOS ESPECIALES DE DESECHOS HOSPITALARIOS, INDUSTRIALES
Y PELIGROSOS
Art. 11.349.- MOVILIZACIÓN DE DESECHOS HOSPITALARIOS, INDUSTRIALES Y
PELIGROSOS.-Para el transporte y movilización de desechos industriales, hospitalarios y
peligrosos, será requisito indispensable el permiso ambiental expedido por la DMMA, que
será el único documento que autorice la circulación de vehículos con este tipo de
desechos o cualquier otro que se asimile.
Los transportadores estarán obligados a cumplir con los requisitos establecidos por la
Dirección Metropolitana de Medio Ambiente respecto del volumen de carga, protecciones
especiales, tipos de vehículos horarios, y en general todo lo relativo a esta actividad.
Art. 1I.350.- DE LOS SITIOS DE DISPOSICIÓN FINAL.-Los únicos sitios para recibir
desechos hospitalarios e industriales peligrosos, son los autorizados por la Dirección
Metropolitana de Medio Ambiente. En estos casos se deberá informar por escrito a las
dependencias de control de movilización sobre los sitios a los que puede ser transportado
determinado tipo de material.
DE LA DISPOSICIÓN FINAL DE LOS DESECHOS NO PELIGROSOS
Art. I1.354.- La disposición final de los residuos sólidos urbanos no peligrosos solo podrá
hacerse en rellenos sanitarios y botaderos controlados, bajo procedimientos autorizados
71
por la Dirección Metropolitana de Medio Ambiente, manejados técnicamente y con respeto
al medio ambiente. Por lo tanto, los botaderos a ciclo abierto están prohibidos.
DEL SISTEMA DE AUDITORÍAS AMBIENTALES Y GUIAS DE PRÁCTICAS
AMBIENTALES
Art. I1.381.11.- OBLIGACIONES DEL REGULADO.-Todos los establecimientos existentes,
registrados o no ante la DMMA deberán dar estricto cumplimiento a lo dispuesto en este
capítulo, especialmente a lo siguiente:
b) Los regulados que generan descargas, emisiones o vertidos, deberán presentar
anualmente a la entidad de seguimiento, en el mes de noviembre de cada año. Los
reportes de caracterización de ruido, residuos, descargas líquidas y emisiones a la
atmósfera sujetándose a los lineamientos emitidos por la Dirección Metropolitana de
Medio Ambiente.
A costo de los regulados. Las caracterizaciones deberán ser realizadas por laboratorios,
entidades de muestreo y personas naturales o jurídicas registradas en la DMMA;
AUDITORIAS AMBIENTALES
Art. II.381.13.- SUJETOS DE CUMPLIMIENTO
f) El funcionamiento y operación de instalaciones químicas que utilicen sustancia químicas
peligrosas d acuerdo al criterio CRETIB como insumos para sus procesos productivos, o
cuyos productos también sean considerados como productos químicos peligrosos, de
acuerdo al mismo criterio. En caso de una instalación de tipo artesanal, se deberá solicitar
el criterio de la DMMA respecto a si requiere realizar una Auditoría Ambiental o un EsIA
para el establecimiento. Este ítem abarca a las actividades de producción,
almacenamiento, uso, transformación, transporte, comercialización o disposición final de
sustancias y productos químicos.
3.5. NORMAS TÉCNICAS
3.5.1. Normas Técnicas Dirección Metropolitana de Quito
3.5.1.1. Norma técnica para el control de descargas líquidas de sectores
productivos
3. DISPOSICIONES GENERALES
72
3.1 Toda descarga proveniente de actividades en plantas o bodegas industriales,
emplazamientos agropecuarios o agroindustriales, locales de comercio o de prestación de
servicios, actividades de almacenamiento o comercialización de sustancias químicas en
general, deberá ser vertida al receptor cuando se haya verificado el cumplimiento de los
valores máximos permisibles.
3.3 Se prohíbe la dilución intencional de descargas líquidas no depuradas utilizando el
agua de las redes públicas o privadas, aguas subterráneas o aguas lluvias, así como el
infiltrar en el suelo descargas líquidas no depuradas.
3.4 El regulado mantendrá para el control interno y control público, registros de los
efluentes generados indicando: el proceso del que provienen, periodicidad de producción
del efluente, tratamiento aplicado a los efluentes, características del efluente (análisis
fisicoquímico), el caudal de los efluentes y su relación con datos de producción,
dispositivos de medida y su control (frecuencia/tipo).
3.5 Como parte del control interno anual, se realizarán programas de control de las
descargas líquidas y se presentarán los resultados de caracterización físico-química
durante el mes de noviembre de cada año, utilizando el formulario establecido para el
efecto.
5. LÍMITES MÁXIMOS PERMITIDOS PARA DESCARGAS LÍQUIDAS POR CUERPO
RECEPTOR.
5.1 Los valores de los límites máximos permisibles, corresponden a promedios diarios de
la concentración del correspondiente parámetro. Anexo A. Límites máximos permisibles de
descargas de sectores productivos.
Anexo B. Límites máximos permisibles por sectores productivos específicos.
6. MONITOREO Y EJECUCIÓN DE ENSAYOS
6.1 Los laboratorios que realicen ensayos analíticos para la determinación del grado de
contaminación de las descargas líquidas deberán contar con el certificado de acreditación
otorgado por el Organismo de Acreditación Ecuatoriano (OAE) o por un organismo
reconocido a nivel internacional con el cual exista o se establezca un acuerdo de
reconocimiento mutuo con el OAE, dentro del campo de acción del laboratorio ambiental.
73
3.5.1.2. Norma técnica de residuos peligrosos (Industriales y domésticos)
4. DISPOSICIONES GENERALES
4.2 Para considerar a un desecho como no peligroso se cumplirá con las concentraciones
máximas por contaminantes determinadas en la tabla 2 y tabla 3.
4.3 Del Almacenamiento
4.3.1 Todo generador de residuos tiene la responsabilidad de almacenar los residuos en
condiciones ambientalmente seguras, considerando lo siguiente:
-
Características. Evitar contacto con el agua y la mezcla entre aquellos que sean
incompatibles.
-
En el caso del almacenamiento en exteriores, deberán localizarse en un lugar
cubierto, sobre pisos impermeables, protegidos de condiciones climáticas y con
medidas de seguridad física.
-
En el caso que se ubiquen dentro de tiendas, almacenes, bodegas, etc., deberán
localizarse en un lugar ventilado, con pisos impermeables y sobre plataformas o
pallets y que cuenten con medidas de seguridad física.
-
La frecuencia máxima de desalojo de residuos será de 15 días. Dependiendo de
la demanda identificada, las condiciones y tipo de residuos esta frecuencia podrá
ser modificada.
-
Deberán ser mantenidos con altos estándares de seguridad e higiene y limpiarse
con regular frecuencia utilizando sustancias amigables con el ambiente.
4.4 De la Disposición
4.4.1 Entregar los residuos peligrosos a gestores de residuos calificados por la DMA
para manejar este tipo de residuos.
4.4.2 El transporte de residuos peligrosos debe ser realizado por gestores de residuos
calificados por la DMA.
5. CRITERIO PARA CONSIDERAR A UN DESECHO COMO PELIGROSO.
74
5.1 Si un desecho se encuentra dentro del Listado de desechos peligrosos (Tabla 1),
será considerado como peligroso y deberá obligatoriamente realizar el tratamiento
señalado. Si el residuo no se encuentra en el listado, solicitará criterio técnico a la
DMA para su adecuado tratamiento.
La Tabla 1 contiene la siguiente información:
-
Código del residuo
-
Nombre del desecho peligroso, se describe cada residuo en función de su
origen y características físicas.
-
Categoría, se indica si la descripción pertenece a un grupo de residuos
genéricos (G) o a un residuo específico (E)
-
Fuente de generación describe el origen más probable del residuo
-
Característica de peligrosidad de acuerdo a la corrosividad (C), reactividad
(R), explosividad (E), toxicidad (T), inflamabilidad (I) o patogenicidad (P)
-
El tratamiento que se debe dar al desecho: físico químico (F/Q), biológico (B),
térmico (T) o disposición final (D). En el caso de los tratamientos se usa el
número 1 para señalar la primera opción y el número 2 para una opción
alternativa de tratamiento, que se deberá realizar con una justificación técnica.
3.5.2. Norma técnica INEN No. 2266 para manejo, almacenamiento y transporte
de productos químicos peligrosos.
Art. 6.1 Personal
6.1.1. Quienes transporten, almacenen y manejen productos químicos y materiales
peligrosos deben garantizar que todo el personal que esté vinculado con la operación de
transporte de productos cuente necesariamente con los equipos de seguridad adecuados,
una instrucción y un entrenamiento, a fin de asegurar que posean los conocimientos y
habilidades básicas para minimizar la probabilidad de ocurrencia de accidentes y
enfermedades
6.1.2 El manejo de productos químicos y materiales peligrosos deben hacerse cumpliendo
lo dispuesto en las leyes y reglamentos vigentes.
Art. 6.8 Almacenamiento
75
6.8.2 Compatibilidad, durante el almacenamiento y manejo general de los productos
químicos peligrosos no se debe mezclar los productos no compatibles.
6.8.2.10 Toda persona natural o jurídica que almacene y maneje productos químicos
peligrosos debe contar con los medios de prevención para evitar que se produzca
accidentes y daños que pudieran ocurrir como resultado de la negligencia en el manejo o
mezcla de productos incompatibles.
6.8.3.2 Situarse en un terreno o área expuesta a inundaciones.
6.8.4 Servicios
6.8.4.1 Deben contar con un servicio de primeros auxilios y tener fácil acceso a un centro
hospitalario, en donde conozcan sobre la naturaleza y toxicidad de los productos químicos
peligrosos.
6.8.4.7 Debe disponer de equipos adecuados para la descontaminación de acuerdo al
nivel de riesgo.
6.8.6 Locales, los lugares destinados al almacenamiento de productos químicos deben ser
diseñados con los siguientes requisitos.
6.8.6.1 Tener las identificaciones de posibles fuentes de peligros y marcar la localización
de equipos de emergencia y de protección.
6.8.6.2 Efectuar rápidamente la limpieza y descontaminación de los derrames.
6.8.6.3 Contar con detectores de humo y un sistema de alarma contra incendios.
6.8.6.4 Asegurar que la cubierta y muros proporcionen una buena circulación del aire. El
respiradero tendrá una abertura equivalente al menos 1/150 de la superficie del piso.
6.8.6.6 Para facilitar una buena ventilación se deben instalar extractores de escape o
respiraderos.
6.8.6.8 Construir las bodegas con materiales con características retardantes al fuego, en
especial la estructura que sostiene el techo.
6.8.6.9 Asegurar que el piso de la bodega sea impermeables y sin grietas para permitir su
fácil limpieza.
76
6.8.6.13 Las instalaciones eléctricas deben estar protegidas y conectadas a la tierra.
6.8.6.14 El alumbrado artificial debe estar instalado sobre los pasillos, a una altura de 1
metro sobre la línea más alta del producto almacenado.
6.8.7 Operaciones de descarga y de descarga
6.8.7.1 Todo el personal que intervengan en la carga, transporte y descarga de productos
químicos peligroso deben estar bien informados sobre la toxicidad y peligro potencial y
debe utilizar el equipo de seguridad hará las maniobras de carga y descarga.
6.8.7.2 Se debe proporcionar información sobre los procedimientos para manejar fugas,
derrames, escapes de los productos químicos y a quien se debe llamar en caso de
emergencia para obtener información médica y técnica.
6.8.7.3 Todas las operaciones de carga y descarga, almacenamiento o inspección, deben
ser realizadas conjuntamente por al menos dos personas en todo momento.
6.8.8 Colocación y apilamiento
a) Los productos químicos peligrosos deben ser almacenados de acuerdo al grado
de incompatibilidad con otros productos.
b) Los envases no deben estar colocados directamente en el suelo sino sobre
plataformas o paletas.
c) Los envases que contiene productos líquidos deben almacenarse con los cierres
hacia arriba.
d) Los envases deben apilarse de tal forma que no se dañen unos con otros.
e) Los envases deben apilarse en paletas de acurdo a una sola clasificación.
f)
Los bloques para almacenar productos químicos, deben tener un ancho de dos
paletas y un largo que no excederá de ocho paletas.
g) La distancia libre entre bloques y la pared, así como entre bloques debe ser de 1
metro.
h) La altura de apìlado no debe exceder a dos paletas, solamente se permite colocar
un bulto encima de otro y cada bulto no debe tener más de 1.3 metros de alto.
i)
Las filas (cada paleta)del bloque deben estar debidamente identificadas y
señaladas (marcadas en el piso de la bodega).
6.9 Envases
77
6.9.4 No se debe comercializar envases que hayan contenido productos químicos
peligrosos.
6.9.6 La industria y el comercio, en coordinación con las autoridades competentes, deben
reducir los peligros estableciendo disposiciones para almacenar y eliminar de forma
segura los envases y determinar los lugares de disposición final.
6.9.14 Quienes manejen productos químicos peligrosos deben abstenerse de comer,
beber y fumar durante el proceso de manipuleo.
6.9.16 Todo envase debe estar debidamente etiquetado de acuerdo al tipo y cantidad de
productos químico que contenga.
78
CAPITULO IV
4. DESCRIPCIÓN DEL ESTADO ACTUAL DE LA EMPRESA
4.1. UBICACIÓN
La industria Textiles MARÍA BELÉN se encuentra ubicada en la ciudad de Quito, en la
parroquia de Conocoto, en el barrio “San Juan” en la dirección Calle Girón Lote 17 y
Abdón Calderón. Sus instalaciones se asientan en un terreno de su propiedad, en una
superficie de construcción de 680 m 2.
Cuadro 12. Ubicación Geográfica de TEXTILES MARÍA BELÉN
PUNTO
Ubicación Geográfica
Coordenadas
UTM – WGS84
Zona 17 S
779765 E
9966725 N
Elaborado por: Sofía Morillo
TEXTILES
MARÍA BELÉN
Figura 21. Ubicación Geográfica de TEXTILES MARÍA BELÉN
79
4.2. INFORMACIÓN DE LA EMPRESA
Razón Social :
TEXTILES MARÍA BELÉN
Nombre Comercial:
TEXTILES MARÍA BELÉN
Propietario:
Sucuzhañay Acosta Israel
S/N
Complemento:
Teléfonos:
Lote 17
Barrio:
022343457
Parroquia:
San Juan de Conocoto
FAX:
Conocoto
Cantón:
Sucuzhañay Acosta Israel
Calle Girón y Abdón Calderón
Dirección de la Unidad Productiva:
No.:
Representante Legal:
Quito
Ciudad:
Quito
Provincia:
Pichincha
Página en la internet
Calle Girón y Abdón Calderón
Dirección de la Oficina Principal:
No.:
S/N
Complemento:
Teléfonos:
Parroquia:
Lote 17
Barrio:
022343457
FAX:
Conocoto
Cantón:
San Juan de Conocoto
Quito
Ciudad:
Quito
Provincia:
Pichincha
RUC #:
1722019591001
Rama de actividad:
INDUSTRIA MANUFACTURERA
Fecha del inicio de funcionamiento de la planta industrial:
2009/10/25
Fecha de la instalación en la actual dirección:
Régimen de funcionamiento:
12
2009/10/25
horas/ día
24
días/ mes
12 meses/año
INDUSTRIA TEXTIL
Clasificación:
Micro empresa
Clasificación cuanto al tamaño:
Principales productos o servicios:
Tela plana y de punto de algodón
Facturación anual:
Mercado:
Nacional
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
Cuadro 13. Número de empleados por área
Área
Propios
Administración
Tintorería
Tejeduría
Confección
2
5
5
10
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
80
Cuadro 14. Datos sobre las instalaciones de la empresa
Marcar con una x:
X Zona urbana
Zona rural
Tipo
X
Clasificación
Zona residencial
Zona Mixta
Zona comercial
Zona industrial
Otras.
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
Cuadro 15. Estado del Predio
PROPIEDAD
ESTADO DEL PREDIO
MARCAR CON UNA X
PREDIO Y EDIFICIOS PROPIOS
X
PREDIO Y EDIFICIOS ALQUILADOS
PREDIO Y EDIFICIOS EN COMODATO
OTROS Y PLANES DE RE-UBICACIÓN O COMPRA (especificar):
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
4.3. ANÁLISIS DE LOS PROCESOS DE LA EMPRESA
Entradas
Operaciones o Etapas
Hilo (algodón)
Colorantes
Aire comprimido
Energía eléctrica
Agua
Vapor
Químicos auxiliares
Tejeduría
Tinturado
Termo fijado/ secado
Revisión/ empacado
Salidas
Calor
Tanques plásticos
Tanques metálicos
Residuos sólidos
Pelusa
Efluentes
Emisiones gaseosas
Ruido
Vibración
PRODUCTOS: Tela de
algodón tinturada
Figura 22. Diagrama General de Elaboración de Telas
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
81
Elaboración de telas
a) Tejeduría
En la tejeduría se realizan dos sub-procesos: tejido de tela para cuerpo o plana, y tejido de
tela para cuellos y puños o tela en punto.
-
Tejido para tela de cuerpo
Los hilos almacenados en la bodega de materia prima son colocados en las máquinas
hiladoras, que entrelaza las fibras de hilos para conformar una malla denominada “de
punto”.
-
Tejido de tela para cuellos y puños
Los hilos son colocados en máquinas rectilíneas o telares planos, donde se elabora un
tejido especial para cuellos y puños, denominado ribb, que presenta la característica que
es elástica, lo que permite regresar a su condición normal una vez que ha cesado la
fuerza que la estire. La materia prima corresponde a hilo, de los siguientes tipos de fibra:
Algodón 100%, Polyester 100%, Polyester-algodón.
Figura 23. Área de tejido 1
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
FECHA: febrero 2012
82
Figura 24. Área de tejido 2
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
FECHA: febrero 2012
b) Teñido
El proceso general de teñido consta de tres etapas:
- Descrude
Proceso realizado con carbonatos, humectantes y detergentes suaves, en frío o en
caliente, para eliminar la materia orgánica no deseada adherida a la fibra textil, en este
caso el algodón. El proceso se realiza a 65 °C, la temperatura aumenta en un gradiente
de 3,5 °C por minuto hasta alcanzar la temperatura de 98 °C durante un tiempo de 15
minutos.
Cuadro 16. Patrón en el proceso Descrude
Productos
Detergente CHROMASCOUR F
Sosa Caustica ALCALI NOVA GL
Concentración
g/L
0,8
2,0
Peso Kg
Costo $/ Kg
1200
3200
1,10
1,73
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
- Blanqueo
Las telas crudas presentan suciedad que no es posible removerla por lavado normal. Para
ello es utiliza una solución diluida de agente blanqueador (agua oxigenada) y detergente
biodegradable, lo que permite provocar el medio alcalino necesario para el blanqueo de la
tela.
El proceso comienza a 40 °C y la temperatura asciende hasta los 90 °C con un gradiente
de 2 °C/min durante un tiempo de 30 minutos.
83
Cuadro 17. Patrón en el proceso Blanqueo
Productos
Estabilizador
Agua Oxigenada
ACT 20 RB
CONTROLLER PKL
Concentración
g/L
1,0
2,6
0,6
0,8
Peso Kg
Costo $/ Kg
1500
3900
900
1200
0,38
0,65
0,92
5,52
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
- Teñido
Este proceso involucra una variedad de colorantes y agentes auxiliar de teñido, los cuáles
se detallarán dentro de la materia prima e insumos utilizados en el proceso.
Se ingresa la tela blanqueada a las máquinas tinturadoras, las cuáles se llenan de agua
de manera automática, cuyo volumen dependerá de la cantidad de tela ingresada. Para el
proceso se utiliza agua caliente, para lo cual se pone automáticamente en funcionamiento
el caldero; la temperatura y duración del baño va a depender de la coloración solicitada
por el cliente.
El tipo de colorante empleado en la tintura determina los auxiliares utilizados, el tinturado
de la fibra de algodón se realiza a una temperatura de 80 °C por un tiempo de 60 minutos.
Cuadro 18. Patrón en el proceso de Tinturado
Productos
Concentración
g/L
Peso Kg
Costo $/ Kg
1,3
1,3
2,6
80
3,5
%
2,55
1,62
1950
1950
3900
120000
5250
Peso Kg
8,265
5251
1,73
1,14
0,38
0,31
2,50
Costo $/ Kg
8,69
10,65
AUXILIARES
Dispersante MARBA COL ASC
Secuestrante CHROMASQUEST
Antiquiebre CHROMAZUBE
Sal REFISAT
Carbonato ALCATEX PLUS
COLORANTES
ROJO EVERCON HFFB
NARANJA HER
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
84
- Neutralizado
También llamado acidulado, es un proceso para desactivar las sustancias que degradan la
prenda, o pueden afectar la piel del usuario o su salud, es básicamente la eliminación de
álcalis y sales.
Cuadro 19. Patrón en el proceso Neutralizado
Productos
ACIDO RB
Concentración
g/L
0,4
Peso Kg
Costo $/ Kg
600
0,58
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
- Fijado y Suavizado
La fijación ayuda a mantener los colores en las prendas. Todos estos procesos se trabajan
con una relación de baño 1: 5, a una temperatura de 40 – 45 °C, durante 20 minutos.
Cuadro 20. Patrón en el proceso Fijado y Suavizado
Productos
Fijador NOVATIX TN CONC.
Suavizante SOFTENER
Concentración
g/L
1,0
1,2
Peso Kg
Costo $/ Kg
1500
3880
2,25
0,39
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
- Lavado
Finalmente, se ingresa la tela tinturada al sistema de lavado, que permite deshacer todo el
exceso de impurezas que posea el producto; en especial de los auxiliares utilizados.
La materia prima utilizada es la tela cruda. Los insumos auxiliares ocupados corresponden
a productos químicos utilizados en cada sub-proceso. Para calentar el agua, entra en
funcionamiento el caldero a base de diesel, el cual provee de vapor recalentado para las
diferentes máquinas.
85
Figura 25. Área de tintoreria- MAQUINAS OVERFLOW
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
FECHA: febrero 2012
Figura 26. Área de tintoreria- MAQUINA JET 1
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
FECHA: febrero 2012
c) Secado
El proceso de secado consta de dos etapas:
-
Centrifugado
La tela se ingresa a las secadoras centrífugas, las cuáles por acción de la fuerza
centrífuga, eliminan la mayor parte de la humedad presente en la tela lavada.
86
Figura 27. Área de secado- CENTRIFUGA
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
FECHA: febrero 2012
-
Secado a vapor
Con el objetivo de eliminar la humedad remanente en la tela, esta es ingresada en
secadoras que funcionan con el vapor caliente proveniente del caldero, lo que permite una
temperatura adecuada para eliminar el resto del agua presente en la tela. La materia
prima utilizada es la tela teñida. En esta etapa no se utilizan insumos auxiliares.
Figura 28. Área de secado- SECADORA A VAPOR
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
FECHA: febrero 2012
d) Procesos posteriores
A fin de que la tela se encuentre lista para la entrega a los clientes o para pasar al proceso
de corte y confección, la tela es sometida a dos subprocesos:
87
-
Perchado
La tela es ingresada en la perchadora la cual, debido a la fricción provocada entre la tela y
las paredes especiales de la perchadora, gira a gran velocidad sacando pelo al hilado de
la misma dando como resultado la tela a pelo, utilizada en la confección de calentadores.
Figura 29. Perchadora
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
FECHA: febrero 2012
-
Plegado
Las telas son plegadas para posteriormente ser almacenadas en la bodega de producto
terminado. La materia prima utilizada es la tela teñida. En esta etapa no se utilizan
insumos auxiliares.
Corte y confección
a) Corte y confección
-
Corte
La tela proveniente del proceso textil, es transportada al área de corte, donde se
procede a recortar la tela en base a patrones y moldes establecidos, a fin de obtener
las piezas acorde a las tallas solicitadas por los clientes.
88
Figura 30. Area de corte
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
FECHA: febrero 2012
-
Confección
Las piezas obtenidas en el área de corte son juntadas a través de máquinas
cosedoras que realizan puntadas firmes, a fin de que las juntas de las prendas no se
separen. La materia prima utilizada es la tela terminada. En esta etapa se utiliza hilo
para coser las prendas.
Figura 31. Area de confección
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
FECHA: febrero 2012
b) Acabados
-
Bordado
Dependiendo del cliente, las prendas son bordadas a máquina, donde se insertan
mediante hilos diferentes logos y figuras solicitados por el cliente.
89
Figura 32. Area de bordado
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
FECHA: febrero 2012
-
Estampado
Conforme los requerimientos del cliente, se realiza el estampado de las prendas en la
plancha de estampado, donde se coloca la plantilla y por acción del calor y de la presión,
la imagen de la plantilla queda impregnada en la tela. La materia prima utilizada es la
prenda confeccionada. En esta etapa se utiliza hilo para bordar y láminas estampadas.
Figura 33. Área de estampado
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
FECHA: febrero 2012
4.3.1. Proceso de Tinturado
La etapa de teñido consiste en el proceso en el cual se coloran fibras textiles y otros
materiales, de forma tal que el colorante se integre a la fibra o materia y no sea un
revestimiento superficial. Los tintes son compuestos químicos, que poseen una afinidad
90
química o física hacia las fibras. Tienden a mantener su color a pesar del desgaste y de la
exposición a la luz solar, el agua o los detergentes.
NOMBRE DEL PROCESO: Tintura de tela de algodón de tonos claros y medios.
Operaciones o Etapas
Entradas
Tela de algodón
Energía Eléctrica
Aire Comprimido
Vapor
Agua
Peróxido de Hidrogeno+
auxiliares
1.
Salidas
Pre- blanqueo
40 ºC;↑T 2 ºC/min hasta 90
ºC/10 min
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluentes
Envases
Ruido
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluente
Ruido
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluente
Ruido
Tela Pre-blanqueada
Energía eléctrica
Aire comprimido
Vapor
Agua
2.
Enjuagues
80 ºC/ 10 min
Tela enjuagada
Energía eléctrica
Aire comprimido
Vapor
Agua
Acido NOVA GL
3.
Neutralizado
50 ºC/ 10 min
Tela neutralizada
Energía eléctrica
Aire comprimido
Vapor
Agua
Colorantes
Sal
Auxiliares
Álcali
4.
Tintura
60 ºC/ 1,30 h
Tela tinturada
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluente
Envases
Fundas plásticas
Ruido
Energía eléctrica
Aire comprimido
Vapor
Agua
Marbacol
5.
Jabonado
65 ºC/ 10 min
Tela jabonada
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluente
Envases
Ruido
Energía eléctrica
Aire comprimido
Vapor
6.
Enjuagues
40 ºC/ 10 min
91
Efluente
Aire
Vapor
Agua
Tela enjuagada
Vapor de efluente
Ruido
Energía eléctrica
Aire comprimido
Vapor
Agua
7.
Enjuague
80 ºC/ 10 min
40 ºC/ 10 min
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluente
Ruido
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluente
Ruido
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluente
Ruido
Tela enjuagada
Energía eléctrica
Aire comprimido
Vapor
Agua
Acido NOVA GL
8.
Neutralizado
50 ºC/ 10 min
Tela neutralizada
Energía eléctrica
Aire comprimido
Vapor
Agua
NOVAFIX
SOFTENER
9.
Fijado y Suavizado
40 ºC/ 25 min
Tela fijada el color y suavizada
10. Centrifugado
Energía eléctrica
20 min
Efluente
Vibraciones
Ruido
Tela neutralizada
Energía eléctrica
Aire comprimido
Aceite
Combustible
11. Planchado
180 ºC; 15 m/ 10 min
Tela planchada
Emisiones gaseosas
Ruido
Vibraciones
Aceite
12. Medición y doblado
Energía eléctrica
20 min
Retazos de tela
Ruido
Tela doblada
Figura 34. Diagrama de tintura de algodón tonos claros y medios
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
92
NOMBRE DEL PROCESO: Tintura de tela de algodón de tonos obscuros
Operaciones o Etapas
Entradas
1.
Tela de algodón
Energía Eléctrica
Aire Comprimido
Vapor
Agua
Peróxido de Hidrogeno+
auxiliares
Salidas
Pre- blanqueo
40 ºC;↑T 2 ºC/min hasta 90
ºC/10 min
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluentes
Envases
Ruido
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluente
Ruido
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluente
Ruido
Tela Pre-blanqueada
Energía eléctrica
Aire comprimido
Vapor
Agua
2.
Enjuagues
80 ºC/ 10 min
Tela enjuagada
Energía eléctrica
Aire comprimido
Vapor
Agua
Acido NOVA GL
3.
Neutralizado
50 ºC/ 10 min
Tela neutralizada
Energía eléctrica
Aire comprimido
Vapor
Agua
Colorantes
Sal
Auxiliares
Álcali
4.
Tintura
60 ºC/ 1,50 h
Tela tinturada
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluente
Envases
Fundas plásticas
Ruido
Energía eléctrica
Aire comprimido
Vapor
Agua
Marbacol
5.
Jabonado
65 ºC/ 10 min
Tela jabonada
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluente
Envases
Ruido
Energía eléctrica
Aire comprimido
Vapor
Agua
6.
Enjuagues
40 ºC/ 10 min
Tela enjuagada
93
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluente
Ruido
Energía eléctrica
Aire comprimido
Vapor
Agua
7.
Enjuague
40 ºC/ 10 min
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluente
Ruido
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluente
Ruido
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluente
Ruido
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluente
Ruido
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluente
Ruido
Tela enjuagada
Energía eléctrica
Aire comprimido
Vapor
Agua
8.
Enjuague
40 ºC/ 10 min
Tela enjuagada
Energía eléctrica
Aire comprimido
Vapor
Agua
9.
Enjuague
80 ºC/ 10 min
Tela enjuagada
Energía eléctrica
Aire comprimido
Vapor
Agua
Acido NOVA GL
10. Neutralizado
50 ºC/ 10 min
Tela neutralizada
Energía eléctrica
Aire comprimido
Vapor
Agua
NOVAFIX
SOFTENER
11. Fijado y Suavizado
40 ºC/ 25 min
Tela fijada el color y suavizada
12. Centrifugado
Energía eléctrica
20 min
Efluente
Vibraciones
Ruido
Tela neutralizada
Energía eléctrica
Aire comprimido
Aceite
Combustible
13. Planchado
180 ºC; 15 m/ 10 min
Tela planchada
94
Emisiones gaseosas
Ruido
Vibraciones
Aceite
14. Medición y doblado
20 min
Energía eléctrica
Retazos de tela
Ruido
Tela doblada
Figura 35. Diagrama de tintura de algodón tonos obscuros
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
NOMBRE DEL PROCESO: Blanqueo de la Tela de algodón
Operaciones o Etapas
Entradas
1.
Tela de algodón
Energía Eléctrica
Aire Comprimido
Vapor
Agua
Peróxido de Hidrógeno+
auxiliares
Salidas
Descrude
60 ºC; ↑T 2,5 ºC/min hasta 100
ºC/ 20 min
Tela descrudada
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluentes
Envases
Ruido
2.
Tela de algodón
Energía Eléctrica
Aire Comprimido
Vapor
Agua
Ácido RB
Neutralizada
40 ºC/ 25 min
Tela Pre-blanqueada
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluentes
Envases
Ruido
Energía eléctrica
Aire comprimido
Vapor
Agua
SUNWHITE BYBL
AZUL EVERDIRECT FFRL
3.
Blanqueo
100 ºC/ 30 min
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluente
Ruido
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluente
Ruido
Efluente
Aire
Vapor
Vapor de efluente
Ruido
Tela blanqueada
Energía eléctrica
Aire comprimido
Vapor
Agua
4.
Enjuague
80 ºC/ 10 min
Tela enjuagada
Energía eléctrica
Aire comprimido
Vapor
Agua
SOFTENER ALS
5.
Suavizado
45 ºC/ 20 min
Tela suavizada
Figura 36. Diagrama de blanqueo de tela algodón
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
95
4.4. PRINCIPALES EQUIPOS EMPLEADOS EN EL PROCESO PRODUCTIVO
Cuadro 21. Principales equipos empleados en el Proceso Productivo
No
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Nombre de la
etapa
Cantidad de
equipos
Equipo
Capacidad
nominal
Unidad
6
6
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Telar plano
Telar circular
Overflow 1
Overflow 2
Eco- flow
Jet 2
Centrifuga
Planchadora
Abridora
Perchadora
Secadora
Caldero
Compresor 1
Compresor 2
ND
ND
300
500
300
150
130
ND
ND
ND
ND
1395
7,5
10
ND
ND
Kg
Kg
Kg
Kg
Kg
ND
ND
ND
ND
Kw
HP
HP
Tejeduría
Tintorería
Acabado
Servicios
Año de
Fecha de la última
fabricación o reforma ampliación
instalación
o mantenimiento
2000
ND
2000
ND
1998
10/10/2011
1998
10/10/2011
1994
16/09/2010
1988
22/03/2012
1978
25/06/2011
2000
ND
ND
2000
ND
ND
ND
1995
ND
1991
22/03/2009
1991
24/10/2010
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
4.5. EVALUACIÓN DE ETAPAS PROCESOS Y EQUIPOS
4.5.1. Evaluación por parte del Jefe de Tintura
a. Sobre los procesos de la empresa
Se tiene problemas con los problemas de descargas liquidas controlados por el municipio,
por lo que es necesario estudiar los procesos para reducir los valores. En cuanto a las
descargas se realizan a una cisterna pues no existe PTAR.
En el área de telares existen residuos de hilos como puchos que no son utilizados ni
vendidos.
b. Sobre el estado técnico
Se tiene equipos eficientes a excepción del Jet en el área de tintura. Problemas en las
conexiones eléctricas. Se aprecia vibraciones en ciertas áreas que deben ser disminuidas
o eliminadas.
96
c. Control de Calidad
No se realiza.
4.5.2. Evaluación por parte de la autora del trabajo de graduación
Se dan casos en los que existe re procesos de tintura de tela debido a que no se llega a
las tonalidades requeridas por el cliente. Los enjuagues en la máquina Jet no están
estandarizados, estos se realizan a rebose con un volumen exagerado de agua.
Existen pérdidas de energía debido a que se desecha efluentes con alto contenido
energético, también se observa que los efluentes no son reutilizados los cuales podrían
ser utilizados por su contenido de químicos y auxiliares no agotados.
La etapa de centrifugado representa un cuello de botella en el proceso de tinturado pues
la capacidad de la máquina es menor a la demanda de tela, muchas veces la tela se
queda durante varias horas e incluso días para pasar por esta etapa.
4.6. ANÁLISIS DE ENTRADAS EN LOS PROCESOS
4.6.1. Principales materias primas insumos y materiales auxiliares
Cuadro 22. Empleo y costo de las principales materias primas del 2011
No
1.
2.
3.
4.
Materias primas,
insumos y auxiliares
Algodón
Poli algodón
Poliéster
Colorantes
Cantidad
anual (Ton)
174,72
35,16
15,68
5,58
Costo Unitario
(US$/ Ton)
3178,57
2863,46
2550,35
15621,65
Finalidad de
utilización
Elaboración de Tela
Elaboración de Tela
Elaboración de Tela
Tintura de tela
Tipo de Embalaje
Cartón y plástico
Cartón y plástico
Cartón y plástico
Cartón y plástico
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
Cuadro 23. Empleo y costos de los principales químicos del 2011
No
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Materias primas,
insumos y auxiliares
MARBACOL ASC
CHROMASCOUR F
CHROMASQUET
CHROMALUBE
REFISAL
ALCATEX PLUS
SULFURO DE SODIO
Cantidad anual Costo Unitario
Finalidad de
(Kg)
(US$/ Kg)
utilización
959,4
1,73
Dispersante
959,4
1,10
Detergente
959,4
1,14
Secuestrante
1918,9
0,38
Antiquiebre
22140
0,31
Auxiliar de tintura
2214
2,50
Desinfectante
5909,28
1,17
Descrudante
97
Tipo de Embalaje
Tanques plásticos
Tanques plásticos
Tanques plásticos
Tanques plásticos
Sacos de polietileno
Sacos de polietileno
Sacos de polietileno
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
ACIDO RB
NOVAFIX CONC
SOFTENER ASL
AGUA OXIGENADA
ALCALI NOVA GL
CONTROLIER PKL
ESTABILIZADOR
590,4
1510,44
1820,4
3099,6
1476,0
590,4
738,0
0,96
2,25
0,39
0,65
1,73
5,52
0,38
Neutralizador
Fijador
Suavizante
Agente blanqueador
Auxiliar de tintura
Auxiliar de tintura
Estabilizador
Tanques plásticos
Tanques plásticos
Tanques plásticos
Tanques plásticos
Tanques plásticos
Sacos de polietileno
Tanques plásticos
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
4.6.2. Información sobre consumo de agua
Textiles “María Belén” se abastece de agua para consumo y fabricación de telas y prendas
de vestir, del agua potable de la Municipalidad de Quito, para ello dispone en sus
instalaciones tuberías para abastecer cada uno de sus procesos, para el efecto a
continuación se detalla el consumo de agua para el período Enero– Diciembre 2011.
Cuadro 24. Consumo de agua potable 2011
Consumo
(m3)
511
505
523
569
578
679
754
732
879
801
1157
691
Mes
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Septiembre
Octubre
Noviembre
Diciembre
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
Estadísticas del consumo de agua
Consumo medio mensual
Consumo mínimo mensual
Consumo máximo mensual
Consumo en el año 2011
698
505
1157
8379
m3
m3
m3
m3
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
98
Gastos con agua
Consumo medio mensual
502,56
US$
Costos unitarios
0,72
USD/m 3
Consumo anual
6032,88
US$
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
4.6.3. Información sobre el consumo de energía
Textiles “María Belén” se abastece de energía eléctrica a través del Sistema Nacional
Interconectado correspondiente a la Empresa Eléctrica Quito. En los cuadros siguientes se
tiene los consumos y costos, los mismo que corresponden exclusivamente a los procesos
productivos. Dentro de estos costos están considerados los consumos y los impuestos
que fueron tomados de planillas.
El diesel es utilizado para la generación de vapor y la rama termofijadora. La información
en cuanto al consumo del mismo la información fue proporcionada por la empresa.
Cuadro 25. Consumo de energía
Consumo
(Kw-h)
12300
15168
17801
15672
14760
14657
13876
12987
18763
19841
11514
13822
Mes
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Septiembre
Octubre
Noviembre
Diciembre
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
Estadísticas del consumo de energía
Consumo medio mensual
15096,75
Kw- h
Consumo mínimo mensual
11514
Kw- h
Consumo máximo mensual
19841
Kw- h
Consumo en el año 2011
181161
Kw- h
99
Costos con energía eléctrica
Consumo medio mensual
Costos unitarios
Consumo máximo mensual
Consumo anual
1117,91
0,07405
1469,22
13414,97
US$
USD/m 3
US$
US$
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
Cuadro 26. Otras formas de energía utilizadas
Forma de energía Finalidad de uso
Vapor
Tintura
Aire comprimido
Telar
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
El combustible que se utiliza es Diesel, cuyo consumo es de aproximadamente 2000
gal/mes, cuyo uso se destina al funcionamiento del caldero 1 y 2 para la generación de
vapor utilizado en los procesos de tinturado de tela.
4.7. ANÁLISIS DE SALIDAS
4.7.1. Principales productos o servicios
Cuadro 27. Producción de tela tinturada 2011
N
o
1.
2.
3.
Principales Productos
o servicios y
subproductos
Tela de Algodón
Tela de Poli algodón
Tela de Poliéster
Producción media
mensual (Ton)
Producción Anual
(Ton)
174,72
35,16
15,68
3178,57
2863,46
2550,35
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
Cuadro 28. Producción 2011 por equipo de tintura de algodón7
No
1.
2.
3.
4.
Máquina de Tintura
Eco- Flow
Over- Flow 500
Over- Flow 300
Jet 1
Producción media
mensual (Ton)
1,21
6,91
4,76
1,68
Producción Anual
% de Producción
(Ton)
14,52
8,31
82,92
47,46
57,12
32,69
20,16
11,54
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
Cuadro 29. Producción 2011 de tela de algodón por tonos
7
Los datos proceden de las Hojas patrón de tinturado de TEXTILES MARÍA BELÉN
100
No
1.
2.
3.
Principales productos
de tela de algodón
Blancos
Claros y Medios
Obscuros
Producción media
mensual (Ton)
1,21
5,63
7,72
Producción Anual
(Ton)
14,52
67,56
92,64
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
Resumen y Memoria de cálculo utilizado
La industria textil tiene un mayor impacto en el consumo de agua y la carga contaminante
de sus efluentes, razón por la cual este trabajo se enfoca específicamente en proceso de
tinturado.
Los datos de producción fueron tomados de las órdenes de tintura y registros diarios del
año anterior 2011, los mismos que fueron tomados por maquina de tintura únicamente de
algodón debido a que la producción de la empresa se enfoca principalmente en esta
materia prima, luego se procedió a sumarlos mensualmente. Con los valores totales
obtenidos se dividió para 12 meses y se determino la producción media mensual.
La producción anual se obtuvo multiplico la producción media mensual por 12 meses.
El cuadro 16 presenta la producción de tela tinturada 2011 donde se observa una
PESO (ton)
producción mayor de tela de algodón, como se puede observar el siguiente gráfico:
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Algodón
Poli- Algodón
TIPO DE TELA
Poliester
Figura 37. Análisis de producción 2011 de tela
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
101
Dentro de la producción por maquinas de tintura se observa que las maquinas OVERFLOW aporta con un (80,15%) en la producción de tela tinturada, como se observa en la
PESO %
gráfica.
47.46
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
32.69
8.31
OVER FLOW
300
OVER FLOW
ECO FLOW
500
MÁQUINA TINTURADORA
11.54
JET 1
Figura 38. Análisis de producción 2011 por equipo de tintura
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
Debido a que la producción de tela de algodón tinturada es la más alta se presenta un
análisis de esta por tonos, donde se observa que los tonos oscuros son los de mayor
producción lo que hace que el consumo de agua se mayor por los enjuagues necesarios
PESO (ton)
en el proceso de tinturado de estos tonos.
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
BLANCOS
CLAROS Y
MEDIOS
TONO
OBSCUROS
Figura 39. Análisis de producción 2011 de tela de algodón
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
102
4.7.2. Información sobre efluentes
Se realizo un monitoreo compuesto, en la caja de revisión de salida de efluentes líquidos
del proceso industrial. Se efectuó la toma de muestras o alícuotas de acuerdo al caudal
instantáneo registrado el momento del muestreo, debido al registro de caudales variables.
Las diferentes alícuotas, se mezclan y homogenizan para la obtención de la muestra
compuesta definitiva. Al final del monitoreo se efectuó una homogenización del medio y
los envases mediante un triple enjuague antes de colocar la muestra definitiva.
Se realizo la medición de parámetros de campo: temperatura y pH, en cada una de las
muestras con un pH metro portátil de marca HANNA calibrado.
La caracterización de los efluentes es realizada para el cumplimiento del plan de manejo
ambiental trimestralmente. Los datos mostrados aquí corresponden el informe técnico del
Monitoreo Ambiental de Efluentes Líquidos Industriales realizado en las instalaciones de la
Planta Industrial de TEXTILES MARÍA BELÉN: realizado durante el mes Abril y Junio
2012.
Evaluación del cumplimiento normativo para descargas líquidas
La evaluación del cumplimiento se establece según el Art. 9. Norma Técnica que regula
los contaminantes asociados a descargas líquidas industriales, comerciales y de servicios,
Anexo A (Tabla A.1), Anexo B (Tabla B.1, Tabla B.2, Tabla B.3, Tabla B.4) y Anexo D, de
la Norma Técnica de la Ordenanza Sustitutiva del Título V, “Del Medio Ambiente”, Libro
Segundo, Del Código Municipal para el Distrito Metropolitano de Quito (Ordenanza 213).
El Cuadro 30 muestra las caracterizaciones de efluentes líquidos realizadas en la
Empresa por TEXTILES MARÍA BELÉN, laboratorio calificado por la Secretaria de
ambiente del Distrito Metropolitano de Quito, presentadas a la Entidad de Seguimiento
Ricthisarm autorizada por la Secretaria de Ambiente para el cumplimiento de la Auditoría
Ambiental en la Zona del Valle de los Chillos. Se observa el incumplimiento en el valor
máximo permisible en el parámetro DQO (operaciones como el enjabonado, el tratamiento
posterior reductivo y el suavizante también están relacionados con valores de DQO
elevados). Sin embargo, se cumple con los máximos permisibles para pH, temperatura,
caudal, DBO5, sólidos sedimentables, sólidos suspendidos, cadmio, cromo, níquel, plomo,
zinc, mercurio, cobre, detergentes, fenoles, carga contaminante.
103
zCuadro 30. Caracterización de efluentes8
Parámetro
Unidad
pH (campo)
Valores mínimos
medidos
6
Valores máximos
medidos
9
Media de las
evaluaciones
8
*LIMITE DE NORMA
Valor limites
5<pH<9
OBSERVACIÓN
CUMPLE
TEMPERATURA (campo)
°C
32
38
35
<40
CUMPLE
CAUDAL (campo)
L/s
0,24
0,28
0,24
4,5
CUMPLE
5,68
10,24
7,96
5<pH<9
CUMPLE
pH
DBO5
mgO2/L
48,5
70,2
59,4
120
CUMPLE
DQO
mgO2/L
117,6
1949,3
1033,4
240
NO CUMPLE
SÓLIDOS SEDIMENTABLES
mg/L
<0,1
<0,1
<0,1
10
CUMPLE
SÓLIDOS SUSPENDIDOS
mg/L
9
9
9
95
CUMPLE
CADMIO
mg/L
<0,002
<0,002
<0,002
0,02
CUMPLE
CROMO
mg/L
<0,01
<0,01
<0,01
0,5
CUMPLE
NÍQUEL
mg/L
<0,01
<0,01
<0,01
2
CUMPLE
PLOMO
mg/L
<0,01
0,02
0,015
0,5
CUMPLE
ZINC
mg/L
0,047
0,194
0,120
2
CUMPLE
MERCURIO
mg/L
0,001
0,002
0,001
0,01
CUMPLE
COBRE
mg/L
0,01
0,061
0,036
1
CUMPLE
DETERGENTES
mg/L
0,085
0,31
0,198
0,5
CUMPLE
FENOLES
mg/L
0,001
0,014
0,008
0,2
CUMPLE
Tomado de los Reportes de Análisis de Parámetros Físico- Químicos de Laboratorios LASA
*Valor limite de referencia para efluentes industriales descargados a cauce de agua Ordenanza 213
8
110
4.7.3. Resumen de la evaluación de datos
Cuadro 31. Resumen de Evaluación de datos
N°
Área de la empresa
Oportunidades o problemas
Plan de acción estrategias u opciones
Barreras y
necesidades
1
Tejeduría
Sobrante de hilo se hace wype
Optimización de materia prima
Económico
2
Tejeduría
Recolección de pelusa
Venta directa a gestores
Espacio de
almacenamiento
3
Tintorería
Baños de tintura con colorantes y
químicos auxiliares no agotados
4
Tintorería
Baño de descrude con sosa caustica y
detergentes no agotados
5
Tintorería
Consumo de enjuagues no está
estandarizado en la maquina JET 1
6
Tintorería
7
Acabados
Consumo de químicos y auxiliares es
realizado con calculo teórico de la
relación de baño en el equipo JET 1
Retazos de tela- fallas de tintura y
tejido
Análisis del efluente para reutilización.
Construcción de cisterna para la captación
del efluente
Análisis del efluente para reutilización.
Construcción de cisterna para la captación
del efluente
Optimizar parámetros operacionales,
definir procedimientos y aplicar
estandarización.
Motivo de la elección
Perdida de materia
prima
Perdida de materia
prima
Prioridad*
3
3
Espacio y económico
Costos altos en el
tratamiento del efluente
0
Espacio y económico
Costos altos en el
tratamiento del efluente
0
Resistencia al
cambio
Consumo de recursos
1
Determinar la relación de baño real en la
máquina JET 1
Resistencia al
cambio y económico
Consumo de químicos y
auxiliares
1
Optimización de materia prima
Resistencia al
cambio
Perdida de materia
prima
3
*Prioridad: 0,1,2 y 3, considerando el 0 como la máxima prioridad
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
111
4.8. DESCRIPCIÓN AMBIENTAL
En esta sección se hace un análisis comparativo entre las actividades o procesos llevados
a cabo por Textiles “María Belén con la normativa ambiental vigente (Ordenanza
Metropolitana 213 y sus Normas Técnicas de Calidad Ambiental).
La matriz legal hace referencia al cumplimiento de lo establecido en la Ordenanza
Metropolitana 0213 y sus Normas Técnicas de Calidad Ambiental por la industria textilera.
112
Cuadro 32. Matriz Legal de la Ord. 213 para Textiles “María Belén
ORDENANZA METROPOLITANA 0213 DEL DMQ
Del Sistema de Auditorías Ambientales y Guías de
CAPÍTULO V
Prácticas Ambientales
Art. II.381.11.d) Mantener vigentes los documentos ambientales {registro
OBLIGACIONES
y certificado ambiental}.
DEL REGULADO
Art. II.381.12.REGISTRO
Art. II.381.13.SUJETOS DE
CUMPLIMIENTO
Art. II.381.14.AUDITORÍA
AMBIENTAL. (A.A.)
Cumple
No cumple
Posee registro de establecimiento actualizado
Observaciones
X
La obtención del certificado ambiental está en trámite
El CIIU actual del registro del establecimiento no
corresponde al de las actividades desarrolladas por la
empresa, que corresponde a ACABADOS TEXTILES
CUANDO FORMAN PARTE DE LOS PROCESOS DE
TEJIDO CIIU 1711, y el actual es el CIIU 1810 de
FABRICACIÓN DE PRENDAS DE VESTIR
X
Sin perjuicio de la existencia de otras actividades, obras o
proyectos que ocasionen un impacto ambiental significativo
y entrañen un riesgo ambiental, son sujetos de
cumplimiento y presentación de Auditorías Ambientales, de
manera específica e ineludible, los siguientes casos:
n) El funcionamiento y operación de industrias:
• Textiles, que involucren procesos de tinturado,
blanqueado, estampado o, en general, tratamiento químico
de prendas.
Los regulados que no cuentan con una AA y Plan de
Manejo Ambiental aprobados, deberán presentar estos
documentos en el plazo máximo de sesenta días calendario
a partir de la notificación por la Comisaría Ambiental, de
acuerdo al contenido indicado en el instructivo. La auditoría
ambiental deberá incluir un plan de manejo ambiental y
correrá a costo del regulado, quien tiene la libertad de
No Aplica
X
El proceso de presentación de auditoría ambiental se
encuentra en trámite
La empresa entrega la presente auditoría ambiental dentro
del plazo establecido
X
113
escoger un equipo consultor. La firma del consultor deberá
constar en el documento de auditoría ambiental..
Normas técnicas para la aplicación de la codificación del Título V“ de la
Prevención y Control del Medio Ambiente
Norma técnica para emisiones de fuentes fijas de
Art. 7
combustión
Cumple
No cumple
Se ha realizado el análisis de gases (Ver Anexo No. 5 de la
auditoría presentada a la entidad de seguimiento)
Se ha realizado el análisis de ruido (Ver Anexo No. 5 de la
auditoría presentada a la entidad de seguimiento), se ha
realizado la corrección del respectivo informe
(Anexo 6 del presente informe)
Se ha realizado un análisis de las aguas de descarga (Ver
Anexo No. 5 de la auditoría presentada a la entidad de
seguimiento) pero se tiene la DQO y pH sobrepasando la
norma.
Se ha realizado el diseño y análisis de factibilidad para la
instalación de un sistema de tratamiento de aguas, pero se ha
estancado el proceso
X
Art. 8
Norma técnica para el control de ruido causado por fuentes
móviles y fijas, en concordancia con el Capítulo II de la
contaminación acústica
X
Art. 9
Norma Técnica que regula los Contaminantes asociados a
Descargas líquidas Industriales, comerciales y de servicios
X
Norma Técnica que Define los Niveles Máximos de
Art. 10
Concentración de Contaminantes del suelo de acuerdo al
uso
Norma Técnica que aplica a todos los establecimientos que
Art. 11
generan residuos peligrosos
REGLAMENTO AMBIENTAL DE OPERACIONES HIDROCARBURÍFERAS D. E.
1215
Para el manejo y almacenamiento de
Art. 25
combustibles y petróleo se cumplirá con lo siguiente:
Manejo y
almacenamiento de
b) Los tanques, grupos de tanques o recipientes para crudo
crudo y/o
y sus derivados así como para combustibles
combustibles
se regirán para su construcción con la norma API 650, API
No Aplica
X
No se ha realizado la gestión adecuada de los residuos
peligrosos generados
X
Cumple
No cumple
X
114
Las actividades de la empresa no afectan el suelo, tomando
en cuenta que está sobre un área intervenida.
No Aplica
Observaciones
El cubeto no cumple con las normas de almacenamiento del
RAOHE 1215
12F, API 12D, UL 58, UL 1746, UL 142 o equivalentes,
donde sean aplicables; deberán mantenerse
herméticamente cerrados, a nivel del suelo y estar aislados
mediante un material impermeable para evitar filtraciones y
contaminación del ambiente, y rodeados de un cubeto
técnicamente diseñado para el efecto, con un volumen igual
o mayor al 110% del tanque mayor;
FUENTE: AUDITORIA AMBIENTAL 2011 TEXTILES MARÍA BELÉN
115
4.8.1. Determinación de los cumplimientos de las regulaciones ambientales
vigentes
-
Ha realizado la caracterización de las emisiones gaseosas, que se mantienen bajo
norma.
-
La obtención del certificado ambiental y presentación de la auditoría ambiental se
encuentra en trámite
Con relación a cumplimientos que la industria tiene, y se pudo constatar al momento de la
inspección correspondiente se establece que:
-
Posee el permiso de funcionamiento emitido por el Ministerio de Salud.
-
Afiliación al IESS para todos los trabajadores.
-
Existen los servicios básicos de agua, alcantarillado, energía eléctrica, telefonía,
recolección de basura (EMASEO)
-
Plan de Contingencias aprobado por el Cuerpo de Bomberos del DMQ.
-
Adecuado sistema de prevención contra incendios
-
Uso de equipos de protección individual
-
Informe de Compatibilidad de Uso de Suelo (ICUS) (Incompatible)
-
Informe de Regulación Metropolitana (IRM).
4.8.2. Determinación de los incumplimientos de las regulaciones ambientales
vigentes
-
El registro del establecimiento no se encuentra actualizado
-
No se han tomado medidas correctivas para mantener la DQO y pH bajo los límites
permisibles
-
El informe de monitoreo de ruido mantiene el límite permisible de 60 dB (Zona
Industrial), que no corresponde al uso actual del suelo (Residencial de baja densidad:
50 dB). Se ha realizado la corrección del informe
-
No se tiene una cuantificación aproximada de residuos (registros), ni se los dispone
con un gestor autorizado para disponer finalmente los desechos que se tienen dentro
del establecimiento.
-
El tanque de almacenamiento de diesel no cumple con las disposiciones del RAOHE
1215.
119
En relación a los incumplimientos que se pudieron apreciar dentro de las instalaciones de la
fábrica se tiene las siguientes:
-
No se han impartido capacitaciones en temas de gestión ambiental, manejo
de residuos sólidos, seguridad industrial y salud ocupacional.
-
No se han efectuado simulacros con la ayuda de entidades de Defensa Civil
con los operarios del establecimiento.
-
No se llevan registros para la limpieza de las instalaciones de la fábrica como
baños y oficinas.
-
No es visible en las distintas instalaciones del centro los números de
emergencia para llamar en caso de que se presente una contingencia como
son: la policía, bomberos, Defensa Civil, Hospitales o centros médicos
cercanos.
-
La señalización es inadecuada
-
El almacenamiento de los químicos no se lo está llevando a cabo de manera
efectiva.
4.8.3. No conformidades encontradas
4.8.3.1. Identificación de las no conformidades mayores
Esto hace relación a los incumplimientos severos por parte del establecimiento en relación a
la normativa ambiental vigente; entre ellos se tiene a los siguientes.
-
El registro del establecimiento se encuentra desactualizado
-
No se han tomado medidas para controlar que los parámetros DQO y pH de las
descargas líquidas se encuentren bajo norma
-
No se presenta un Informe de Monitoreo de ruido que refleje la realidad de la fábrica.
-
No se tiene un sistema para el adecuado manejo de los desechos sólidos generados
dentro del establecimiento.
-
Las características del área de almacenamiento de combustible no cumple con el
RAOHE
De las no conformidades mayores (NC+) que al regulado se le ha detectado se tiene las
siguientes:
120
-
Capacitación en temas de Gestión Ambiental, manejo de residuos, seguridad
industrial y salud ocupacional.
-
Prácticas de simulacro y manejo práctico de los sistemas de emergencia para casos
de incendio
-
Señalización inadecuada, especialmente en el área de almacenamiento de
combustible y en lo que corresponde a la diferenciación de tuberías que distribuyen
fluidos, por colores. De igual manera, no se evidenció planos con las rutas de
evacuación ubicados en sitios visibles y estratégicos dentro de las instalaciones.
-
No se ha realizado un manejo adecuado de los residuos generados diariamente, ni de
los escombros producidos por la construcción de la bodega de químicos.
-
Inadecuado almacenamiento de productos químicos mientras se realiza la
construcción de la bodega.
4.8.3.2. Identificación de las no conformidades menores
Entre las No Conformidades menores (NC-), se han evidenciado las siguientes:
-
Ubicación de un letrero con los teléfonos de emergencia para atención en eventos de
incidencia negativa que se puedan presentar en la empresa.
-
Registros de limpieza de baños, oficinas e instalaciones en general
121
CAPITULO V
5. ESTUDIO Y EVALUACIÓN DEL PROCESO DE TINTURADO
5.1. BALANCE DE MASAS
El balance de materia es un método matemático utilizado principalmente en Ingeniería
Química. Se basa en la ley de conservación de la materia, que establece que la masa de un
sistema cerrado permanece siempre constante9. La masa que entra en un sistema debe, por
lo tanto, salir del sistema o acumularse dentro de él, es decir:
é
El balance de masas es una herramienta fundamental de la P+L es el “Balance de
Materiales”, que se basa en el principio de conservación de la materia. Sus objetivos son
Identificar el punto de origen, los volúmenes y las causas de los desperdicios y
emisiones.
Crear una base para una evaluación y proyecciones de desarrollo futuros.
Definir estrategias para mejorar la situación global.
Analizar, de una manera teórica y en cada etapa del proceso identificado en el
diagrama de flujo, las entradas y salidas, para identificar las posibilidades de
optimización, uso eficiente de materias primas y medidas de reducción del impacto
ambiental, entre otras.
Materias Primas
Insumos
Energéticos
PROCESO
PRODUCTIVO
Productos
Subproductos
Residuos
Mano de Obra
Infraestructura
Figura 40. Balance de entradas y salidas del proceso
9
Principios y Cálculos Básicos en Ingeniería Química; excluyendo, por supuesto, las reacciones nucleares o
atómicas y la materia cuya velocidad se aproxima a la velocidad de la luz
122
5.1.1. Balance de masa en tintura de algodón en JET 1
Cuadro 33. Balance de masa en tintura de algodón colores claros y medios
ENTRADAS
Materias Primas, insumos y auxiliares (Kg)
Tela
Auxiliares
Ponte Selva
Chromascour F
Alcali NOVA GL
Agua Oxigenada
Estabilizador
97,42
1,200
3,000
3,900
1,500
PROCESO
Agua (L)
Eléctrica
890,83
552,94
Auxiliares
Auxiliares de
Tintura
Colorantes
Auxiliares
Acido RB
Controller PKL
Marbacol
Chromaquest
Chromalube
Refisal
Amarillo
Marino
Rojo
Alcatex plus
0,900
1,200
1,950
1,950
3,900
60,000
0,224
0,078
0,027
4,500
552,94
Marbacol
1,200
Vapor
Etapas
PRE BLANQUEO
40 ºC;↑T 2 ºC/min hasta
90 ºC/10 min
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Tela pre blanqueada
ENJUAGUE
80 ºC/ 10 min
Tela Enjuagada
Eléctrica
NEUTRALIZADO
50 ºC/ 10 min
Vapor
Aire Comp.
Tela (Kg)
Efluentes
Líquidos (L)
83,49
554,97
Envases
83,49
552,94
83,49
553,56
Envases
Ruido y
vapores de
químicos
0
80,68
980,36
Envases
Ruido y
vapores de
químicos
2,81
80,68
552,94
Ruido
0
80,68
553,97
Ruido y
vapores de
químicos
0
80,68
2764,7
Ruido
0
Emisiones
atmosféricas
Ruido y
vapores de
químicos
PERDIDAS
13,93
0
Tela Neutralizada
552,94
Eléctrica
200,00
Vapor
TINTURA
80 ºC/ 2,35 min
100,00
Aire Comp.
100,00
552,94
Auxiliares
Energía
SALIDAS
RESIDUOS
Residuos
Sólidos
PRODUCTOS
552,94
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
2764,7
Eléctrica
Tela Tinturada
ENJUAGUE
70 ºC
Tela Enjuagada
JABONADO
80 ºC/ 20 min
Tela jabonada
(5) ENJUAGUES
Fríos; 40 ºC
Envases
120
Auxiliares
Acido RB
0,600
Auxiliares
Novafix TN
0,585
Softener ALS
1,169
552,94
552,94
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Aire Comp.
Eléctrica
Combustible
Aire Comp.
185,30
7926,11
Calientes; 80 ºC
Tela Enjuagada
NEUTRALIZADO
40 ºC/ 15 min
80,68
Tela Neutralizada
FIJADO Y SUAVIZADO
40 ºC/ 25 min
80,57
Tela fijada y suavizada
CENTRIFUGADO
25 min
80,50
Tela húmeda
TERMOFIJADO
180 ºC; 18 m/ min
Tela termofijada
SUBTOTAL
80,50
PRODUCTOS
552,98
Envases
Ruido y
vapores de
químicos
0
554,53
Envases
Ruido y
vapores de
químicos
0,11
Ruido y
vibraciones
17,17
320,90
Ruido, gases
de
combustión
7941,85
34,02
Suma de los productos
80,5 Kg de tela
TOTAL
Suma total de entradas
8111,41 Kg
Suma total de salidas
8056,37 Kg
Diferencia
55,04 Kg
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
Cuadro 34. Balance de masa en tintura de algodón colores obscuros
ENTRADAS
PROCESO
Tela (Kg)
Efluentes
Líquidos (L)
SALIDAS
RESIDUOS
Residuos
Sólidos
73,46
554,97
Envases
73,46
552,94
PRODUCTOS
Materias Primas, insumos y auxiliares (Kg)
Tela
Auxiliares
Ponte Selva
Chromascour F
Alcali NOVA GL
Agua Oxigenada
Estabilizador
85,72
1,200
3,000
3,900
1,500
Agua (L)
Energía
Eléctrica
890,83
552,94
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Etapas
PRE BLANQUEO
40 ºC;↑T 2 ºC/min hasta
90 ºC/10 min
Tela pre blanqueada
ENJUAGUE
80 ºC/ 10 min
Tela Enjuagada
Emisiones
atmosféricas
Ruido y
vapores de
químicos
PERDIDAS
12,26
0
121
Auxiliares
Auxiliares de
Tintura
Colorantes
Auxiliares
Acido RB
0,900
Controller PKL
Marbacol
Chromaquest
Chromalube
Refisal
Negro Everzol
Rojo
Negro ED
Alcatex plus
1,200
1,950
1,950
3,900
60,000
1,885
0,171
1,200
5,250
552,94
Aire Comp.
Marbacol
1,500
Acido RB
0,600
Auxiliares
Novafix TN
0,857
Softener ALS
1,029
Vapor
553,56
Envases
Ruido y
vapores de
químicos
0
70,71
980,36
Envases
Ruido y
vapores de
químicos
2,75
70,71
552,94
Ruido
0
70,71
553,97
Ruido y
vapores de
químicos
0
70,17
3870,58
Ruido
0
70,71
552,98
Envases
70,58
554,53
Envases
70,47
320,90
Tela Neutralizada
TINTURA
60 ºC/ 2,35 min
100,00
Aire Comp.
100,00
552,94
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
552,94
552,94
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Aire Comp.
Eléctrica
Combustible
Aire Comp.
177,72
73,46
Eléctrica
200,00
3870,58
Auxiliares
NEUTRALIZADO
50 ºC/ 10 min
552,94
552,94
Auxiliares
Eléctrica
Vapor
Tela Tinturada
ENJUAGUE
70 ºC
Tela Enjuagada
JABONADO
80 ºC/ 20 min
Tela jabonada
(7) ENJUAGUES
Fríos; 40 ºC
Calientes; 80 ºC
Tela Enjuagada
NEUTRALIZADO
40 ºC/ 25 min
Tela Neutralizada
FIJADO Y SUAVIZADO
40 ºC/ 25 min
Tela fijada y suavizada
CENTRIFUGADO
25 min
Tela húmeda
TERMOFIJADO
180 ºC; 18 m/ min
Tela termofijada
SUBTOTAL
9031,99
Envases
Ruido y
vapores de
químicos
Ruido y
vapores de
químicos
Ruido y
vibraciones
0
0,13
17,26
Ruido, gases
de
combustión
70,47
9047,73
32,40
PRODUCTOS
Suma de los productos
Suma total de entradas
9209,71 Kg
70,47 Kg de Tela
TOTAL
Suma total de salidas
9150,60 Kg
Diferencia
59,11 Kg
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
122
5.1.2. Balance de masa en tintura de algodón en OVER FLOW 300
Cuadro 35. Balance de masa en tintura de algodón colores claros y medios
ENTRADAS
Materias Primas, insumos y auxiliares (Kg)
Tela
Auxiliares
Ponte Selva
Chromascour F
Alcali NOVA GL
Agua Oxigenada
Estabilizador
320,67
1,200
3,000
3,900
1,500
PROCESO
Agua (L)
Eléctrica
1500,00
931,50
Auxiliares
Auxiliares de
Tintura
Colorantes
Auxiliares
Acido RB
Controller PKL
Marbacol
Chromaquest
Chromalube
Refisal
Amarillo
Marino
Rojo
Alcatex plus
0,900
1,200
1,950
1,950
3,900
60,000
0,737
0,258
0,090
5,250
931,50
Marbacol
1,500
Acido RB
0,600
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Etapas
PRE BLANQUEO
40 ºC;↑T 2 ºC/min hasta
90 ºC/10 min
Tela pre blanqueada
ENJUAGUE
80 ºC/ 10 min
Tela Enjuagada
NEUTRALIZADO
50 ºC/ 10 min
Tela (Kg)
Efluentes
Líquidos (L)
274,81
933,50
Envases
274,81
931,50
274,81
933,00
Envases
Ruido y
vapores de
químicos
0
264,5
1379,0
Envases
Ruido y
vapores de
químicos
10,31
264,5
931,50
Ruido
0
264,5
933,0
Ruido y
vapores de
químicos
0
264,5
2794,50
Ruido
0
264,5
932,50
Ruido y
vapores de
químicos
0
Emisiones
atmosféricas
Ruido y
vapores de
químicos
PERDIDAS
45,86
0
Tela Neutralizada
931,50
Eléctrica
200,00
Vapor
TINTURA
60 ºC/ 2,35 min
100,00
Aire Comp.
100,00
931,50
2794,50
Auxiliares
Vapor
Aire Comp.
931,50
Auxiliares
Energía
SALIDAS
RESIDUOS
Residuos
Sólidos
PRODUCTOS
931,50
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Tela Tinturada
ENJUAGUE
70 ºC
Tela Enjuagada
JABONADO
80 ºC/ 20 min
Tela jabonada
(3) ENJUAGUES
Fríos; 40 ºC
Calientes; 80 ºC
Tela Enjuagada
NEUTRALIZADO
40 ºC/ 25 min
Tela Neutralizada
Envases
Envases
123
Auxiliares
Novafix TN
1,920
Softener ALS
3,840
931,50
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Aire Comp.
Eléctrica
Combustible
Aire Comp.
413,37
FIJADO Y SUAVIZADO
40 ºC/ 25 min
Tela fijada y suavizada
CENTRIFUGADO
25 min
Tela húmeda
TERMOFIJADO
180 ºC; 18 m/ min
Tela termofijada
SUBTOTAL
11215,00
262,50
934,0
260,30
548,50
Envases
Ruido y
vapores de
químicos
2,00
Ruido y
vibraciones
2,2
Ruido, gases
de
combustión
60,37
260,30
PRODUCTOS
11251,0
Suma de los productos
260,30 Kg de Tela
TOTAL
Suma total de salidas
11571,67 Kg
Suma total de entradas
11628,37 Kg
Diferencia
56,7 Kg
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
Cuadro 36. Balance de masa en tintura de algodón colores obscuros
ENTRADAS
Materias Primas, insumos y auxiliares (Kg)
Tela
Auxiliares
Ponte Selva
Chromascour F
Alcali NOVA GL
Agua Oxigenada
Estabilizador
303,38
1,200
3,000
3,900
1,500
Agua (L)
Acido RB
0,900
Auxiliares de
Controller PKL
Marbacol
1,200
1,950
Energía
Eléctrica
1500,00
931,50
Auxiliares
Tela (Kg)
Efluentes
Líquidos (L)
SALIDAS
RESIDUOS
Residuos
Sólidos
260,1
933,50
Envases
260,1
931,50
NEUTRALIZADO
50 ºC/ 10 min
260,1
933,00
Envases
0
Tela Neutralizada
TINTURA
Ruido y
vapores de
químicos
250,35
1379,0
Envases
Ruido y
9,75
PROCESO
931,50
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
931,50
Eléctrica
Etapas
PRE BLANQUEO
40 ºC;↑T 2 ºC/min hasta
90 ºC/10 min
Tela pre blanqueada
ENJUAGUE
80 ºC/ 10 min
Tela Enjuagada
PRODUCTOS
Emisiones
atmosféricas
Ruido y
vapores de
químicos
PERDIDAS
43,38
0
124
Tintura
Colorantes
Auxiliares
Chromaquest
Chromalube
Refisal
Negro Everzol
Rojo
Negro ED
Alcatex plus
1,950
3,900
60,000
6,674
0,607
4,247
5,250
60 ºC/ 2,35 min
Vapor
100,00
Aire Comp.
100,00
931,50
Auxiliares
Marbacol
1,500
931,50
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
4657,50
Auxiliares
Acido RB
0,600
Auxiliares
Novafix TN
3,030
Softener ALS
3,640
931,50
931,50
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Aire Comp.
Eléctrica
Combustible
Aire Comp.
408,43
vapores de
químicos
200,00
Tela Tinturada
ENJUAGUE
70 ºC
Tela Enjuagada
JABONADO
80 ºC/ 20 min
Tela jabonada
(5) ENJUAGUES
Fríos; 40 ºC
Calientes; 80 ºC
Tela Enjuagada
NEUTRALIZADO
40 ºC/ 25 min
Tela Neutralizada
FIJADO Y SUAVIZADO
40 ºC/ 25 min
Tela fijada y suavizada
CENTRIFUGADO
25 min
Tela húmeda
TERMOFIJADO
180 ºC; 18 m/ min
Tela termofijada
SUBTOTAL
13078,0
250,35
931,50
250,35
933,0
250,35
4657,50
250,35
932,50
Envases
248,25
934,0
Envases
245,58
548,50
Envases
Ruido
0
Ruido y
vapores de
químicos
0
Ruido
0
Ruido y
vapores de
químicos
Ruido y
vapores de
químicos
Ruido y
vibraciones
0
2,1
22,61
Ruido, gases
de
combustión
245,58
13114,0
77,97
PRODUCTOS
Suma de los productos
Suma total de entradas
13486,43 Kg
245,58 Kg
TOTAL
Suma total de salidas
13437,55 Kg
Diferencia
48,88 Kg
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
125
5.1.3. Balance de masa en tintura de algodón en OVER FLOW 500
Cuadro 37. Balance de masa en tintura de algodón colores claros y medios
ENTRADAS
Materias Primas, insumos y auxiliares (Kg)
Tela
Auxiliares
Ponte Selva
Chromascour F
Alcali NOVA GL
Agua Oxigenada
Estabilizador
500,72
2,000
5,000
6,500
2,500
PROCESO
Agua (L)
Eléctrica
2500,0
1552,5
Auxiliares
Auxiliares de
Tintura
Colorantes
Auxiliares
Acido RB
Controller PKL
Marbacol
Chromaquest
Chromalube
Refisal
Amarillo
Marino
Rojo
Alcatex plus
1,500
2,000
3,250
3,250
6,500
100,00
1,152
0,403
0,140
7,500
1552,5
Marbacol
2,000
Acido RB
1,000
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Etapas
PRE BLANQUEO
40 ºC;↑T 2 ºC/min hasta
90 ºC/10 min
Tela pre blanqueada
ENJUAGUE
80 ºC/ 10 min
Tela Enjuagada
NEUTRALIZADO
50 ºC/ 10 min
Tela (Kg)
Efluentes
Líquidos (L)
429,12
1592,7
Envases
429,12
1552,5
429,12
1556,5
Envases
Ruido y
vapores de
químicos
0
413,03
2002,5
Envases
Ruido y
vapores de
químicos
16,09
413,03
1552,5
Ruido
0
413,03
1554,5
Ruido y
vapores de
químicos
0
413,03
4657,5
Ruido
0
413,03
1553,5
Ruido y
vapores de
químicos
0
Emisiones
atmosféricas
Ruido y
vapores de
químicos
PERDIDAS
71,60
0
Tela Neutralizada
1552,5
Eléctrica
200,00
Vapor
TINTURA
60 ºC/ 2,35 min
100,00
Aire Comp.
100,00
1552,5
4657,5
Auxiliares
Vapor
Aire Comp.
1552,5
Auxiliares
Energía
SALIDAS
RESIDUOS
Residuos
Sólidos
PRODUCTOS
1552,5
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Tela Tinturada
ENJUAGUE
70 ºC
Tela Enjuagada
JABONADO
80 ºC/ 20 min
Tela jabonada
(3) ENJUAGUES
Fríos; 40 ºC
Calientes; 80 ºC
Tela Enjuagada
NEUTRALIZADO
40 ºC/ 25 min
Tela Neutralizada
Envases
Envases
126
Auxiliares
Novafix TN
5,007
Softener ALS
6,008
1552,5
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Aire Comp.
Eléctrica
Combustible
Aire Comp.
656,43
FIJADO Y SUAVIZADO
40 ºC/ 25 min
Tela fijada y suavizada
CENTRIFUGADO
25 min
Tela húmeda
TERMOFIJADO
180 ºC; 18 m/ min
Tela termofijada
SUBTOTAL
18425,00
410,50
1562,5
407,35
912,5
Envases
Ruido y
vapores de
químicos
2,53
Ruido y
vibraciones
28,15
Ruido, gases
de
combustión
407,35
18497,2
118,46
PRODUCTOS
Suma de los productos
407,35 Kg de Tela
TOTAL
Suma total de salidas
19023,01 Kg
Suma total de entradas
19081,43 Kg
Diferencia
58,42 Kg
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
Cuadro 38. Balance de masa en tintura de algodón colores obscuros
ENTRADAS
Materias Primas, insumos y auxiliares (Kg)
Tela
Auxiliares
Ponte Selva
Chromascour F
Alcali NOVA GL
Agua Oxigenada
Estabilizador
520,34
2,000
5,000
6,500
2,500
PROCESO
Agua (L)
Eléctrica
2500,00
1552,5
Auxiliares
Acido RB
1,500
Auxiliares de
Controller PKL
Marbacol
2,000
3,250
Energía
1552,5
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
1552,5
Eléctrica
Efluentes
Líquidos (L)
SALIDAS
RESIDUOS
Residuos
Sólidos
445,93
1592,7
Envases
445,93
1552,5
NEUTRALIZADO
50 ºC/ 10 min
445,93
1556,5
Envases
0
Tela Neutralizada
TINTURA
Ruido y
vapores de
químicos
429,21
2002,5
Envases
Ruido y
16,72
Etapas
PRE BLANQUEO
40 ºC;↑T 2 ºC/min hasta
90 ºC/10 min
Tela pre blanqueada
ENJUAGUE
80 ºC/ 10 min
Tela Enjuagada
PRODUCTOS
Tela (Kg)
PERDIDAS
Emisiones
atmosféricas
Ruido y
vapores de
químicos
74,40
0
127
Tintura
Colorantes
Auxiliares
Chromaquest
Chromalube
Refisal
Negro Everzol
Rojo
Negro ED
Alcatex plus
3,250
6,500
100,00
11,447
1,041
7,285
7,500
60 ºC/ 2,35 min
Vapor
100,00
Aire Comp.
100,00
1552,5
Auxiliares
Marbacol
2,000
1552,5
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
7762,5
Auxiliares
Acido RB
1,000
Auxiliares
Novafix TN
5,203
Softener ALS
6,244
1552,5
1552,5
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Vapor
Aire Comp.
Eléctrica
Aire Comp.
Eléctrica
Combustible
Aire Comp.
694,56
vapores de
químicos
200,00
Tela Tinturada
ENJUAGUE
70 ºC
Tela Enjuagada
JABONADO
80 ºC/ 20 min
Tela jabonada
(5) ENJUAGUES
Fríos; 40 ºC
Calientes; 80 ºC
Tela Enjuagada
NEUTRALIZADO
40 ºC/ 25 min
Tela Neutralizada
FIJADO Y SUAVIZADO
40 ºC/ 25 min
Tela fijada y suavizada
CENTRIFUGADO
25 min
Tela húmeda
TERMOFIJADO
180 ºC; 18 m/ min
Tela termofijada
SUBTOTAL
21530
429,21
1552,5
429,21
1554,5
429,21
7802,0
429,21
1553,5
Envases
425,52
1562,5
Envases
420,30
912,5
Envases
Ruido
0
Ruido y
vapores de
químicos
0
Ruido
0
Ruido y
vapores de
químicos
Ruido y
vapores de
químicos
Ruido y
vibraciones
0
3,69
5,22
Ruido, gases
de
combustión
420,30
21641,7
100,03
PRODUCTOS
Suma de los productos
Suma total de entradas
22224,56 Kg
420,30 Kg de Tela
TOTAL
Suma total de salidas
22162,3 Kg
Diferencia
62,26 Kg
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
128
5.1.4. Resumen de la memoria de cálculo: Tintura de tonos claros, medios y
obscuros
Durante el monitoreo de los procesos se observó que los trabajadores realizan enjuagues tipo
bach hasta que el agua salga transparente, la dosificación de colorantes y auxiliares lo
realizan con agua adicional, además los cálculos de químicos y auxiliares lo realizan con un
volumen teórico de 1500 L.
El volumen real que se carga en el JET 1 es de 890,64 L el mismo que fue calculado con un
tiempo de 2,42 min y Q1= 368,62 L/ min, además mediante una varilla de vidrio se cuantifico el
volumen de agua en el que se dosifica con colorante (155 L) y con auxiliares (100 L). Para la
suma total de entradas y salidas se realizo el cambio de unidades de L a Kg de agua, por
medio de la densidad de agua 1 Kg/ L.
La carga de tela que procesa en los equipos no es exacta a la capacidad del equipo JET 1. El
volumen de agua que retiene la tela de algodón es de 37,9 % determinada
experimentalmente, este valor sirvió para calcular el volumen del efluente. Lo que se
considera como perdidas es la disminución del peso de la tela durante el proceso, la
diferencia se puede justificar como los químicos adicionados y el agua q se queda en las
maquinas tinturadoras de tela.
El tiempo proceso de tintura de tonos claros y medios es de 10 horas y de colores oscuros de
9,5 horas, por lo que durante el día es posible realizar una parada.
5.2. EVALUACIÓN DE LOS DATOS RECOPILADOS JUSTIFICACIÓN PARA LA
ELECCIÓN DE LOS ESTUDIOS DE CASOS
5.2.1. Planillas auxiliares para selección de los Estudios de Casos
Cuadro 39. Categorías de los subproductos, desechos, residuos, efluentes y emisiones
No
Categorías
1
Materia prima no utilizada
2
Productos no comercializados
3
Impurezas o sustancias secundarias en las materias primas
4
Subproductos inevitables o desechos
I
II
III
IV
X
X
X
X
V
X
X
X
129
5
Residuos y subproductos no deseados
6
Materiales auxiliares utilizados
7
8
Sustancias producidas en la partida o parada de equipamientos y
sistemas
Lotes mal producidos o rechazos
9
Residuos y materiales de mantenimiento
10
Materiales de manipulación, transporte y almacenaje
11
Materiales de muestreo y análisis
12
Pérdidas debido a evaporación o emisiones
13
Materiales de disturbio operacionales o de fugas
14
Material de embalaje
X
X
X
X
X
Listado de los principales subproductos, desechos, residuos, efluentes y emisiones
I Pelusa
II Wype
III Retazos de tela
IV Puchos de Hilo
V Efluentes de tintoreria
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
130
Cuadro 40. Alternativas para la minimización de subproductos, desechos, residuos, efluentes y
emisiones
No
Grupos
Alternativas para minimización
Subproductos, desechos, residuos,
efluentes y emisiones
I
2
3
4
5
BUENAS
PRÁCTICAS
OPERACIONALES
1
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
PRODUCTO
9
MATERIAS
PRIMAS
8
RECICLADO Y
TRATAMIENTO
7
III
IV
V
Optimización de parámetros operacionales
X
X
X
X
Estandarización de procedimientos
X
X
X
X
Mejoramiento en el sistema de compras y ventas
Mejoramiento en el sistema de información y entrenamiento
X
Mejoramiento en el sistema de mantenimiento
X
Cambios e innovaciones tecnológicas
PROCESO Y
TECNOLOGÍA
6
II
X
X
X
X
Alteraciones en el proceso, inclusión o exclusión de etapas
X
Cambio en las instalaciones, lay-out o proceso
X
Automatización de procesos
X
Pequeños cambios en el producto
Cambio en el diseño o proyecto del producto
Sustitución de componentes o embalaje del producto
Sustitución de la materia prima o del proveedor
Mejoramiento en la preparación de la materia prima
Sustitución de embalajes de la materia prima
Logística asociada a subproductos y residuos
X
Re-uso y reciclaje interno
Re-uso y reciclaje externo
Tratamiento y disposición de residuos
X
X
X
X
X
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
131
X
Cuadro 41. Prevención y minimización de residuos con Buenas Prácticas Operacionales
No
Alternativas para minimización
Subproductos, desechos, residuos,
efluentes y emisiones
I
Optimización de parámetros operacionales en la
maquina JET 1
Uso de equipos de protección por parte del personal de
tintorería
Concienciar y capacitar al personal de tintorería sobre
la importancia del consumo del recurso agua
Elaborar un registro de consumo de agua por etapa de
proceso
Establecer un control de consumo especifico de
químicos y auxiliares (Kg Q.A/ Kg tela)
Optimización de formulaciones y dosificación de
insumos químicos y auxiliares de equipo JET 1
Estandarización de procesos mediante uso de
procedimientos documentados
Implementar un control de consumo de materia prima
en el área de tejeduría
Mantenimiento preventivo del área de tejeduría
1
2
3
4
5
6
7
8
9
II
III
IV
V
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
Cuadro 42. Prevención y minimización de residuos con Cambios en el proceso e
innovaciones tecnológicas
No
Alternativas para minimización
Subproductos, desechos, residuos,
efluentes y emisiones
I
Mejorar las condiciones de proceso: temperatura,
presiones y tiempos de permanencia
Instalación de medidores de flujo para equipo JET 1
Instalación de tanques de almacenamiento para baños
de tintura
Instalación de bombas de para dosificar baños de
tintura
Uso de renovadora para recuperar materia prima
1
2
3
4
5
II
III
IV
V
X
X
X
X
X
X
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
Cuadro 43. Prevención y minimización de residuos con Tratamiento, Reuso y reciclaje
No
Alternativas para minimización
Subproductos, desechos, residuos,
efluentes y emisiones
I
1
2
3
Reutilización de efluentes líquidos de baños de tintura
de colores claros
Limpieza de área de tejeduría mediante aspirado
Venta de pelusa para reciclaje externo
II
III
IV
V
X
X
X
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
132
5.3. INDICADORES AMBIENTALES
Cuadro 44. Identificación de los Principales Indicadores
Antes del Programa de P+L
Nombre del Indicador Ambiental
Consumo de químicos y auxiliares JET 1
Objetivo del Indicador
Tintura de algodón
Disminución del consumo de
agua en el JET 1
Tintura de algodón
Disminución del consumo de
agua, ácido y dispersante con
la reutilización de baños de
tintura
Construcción del indicador
Consumo de dispersante
Consumo de ácido RB
Consumo de agua
ó
Valor
Unidad
30,24
Ton/ año
6,42
Kg/ ton
4,94
Kg/ ton
54,39
m 3/ ton
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
133
5.3.1. Ficha de los principales indicadores
Cuadro 45. Indicador para monitoreo de consumo de agua por producto en la
maquina JET 1
FICHA DE INDICADORES AMBIENTALES
NOMBRE DEL INDICADOR:
1.
Consumo de agua por producto
Descripción del indicador ambiental
Indicador relativo correspondiente al área de tintura de la empresa, el cual relaciona el consumo de
agua, en metros cúbicos utilizados en dicha área con la producción de tela tinturada, en toneladas,
por lo que sus unidades son m 3/ ton. Su importancia radica en el hecho de que permita identificar la
disminución del consumo de agua en el proceso de tintura de algodón.
2.
Clasificación y desarrollo de la base de datos
No se conoce el volumen de agua utilizado en cada etapa de los procesos de tintura de colores
claros, medios y obscuros de tela de algodón. Pero se conoce el consumo global de agua mediante
registro de las facturas del consumo de agua, además del consumo de agua para el caldero.
Existe un registro de relación de baño teórica utilizado para el cálculo de químicos y auxiliares de
tintura pero no existe un registro de consumo total por proceso. Se ha creado una metodología para
establecer registros.
3.
Determinación de los recursos necesarios
Trabajo de la autora de trabajo de graduación (Sofía Morillo) en la determinación de la producción y
el consumo de agua en el proceso de tintura. Es necesaria la instalación de un medidor de flujo en
la maquina JET 1 para identificar el volumen de agua que se utiliza, además de recopilar los datos y
mediciones.
4.
Determinación de los factores de conversión
Unidad de medida del volumen de agua consumida: Litros. Para convertir a metros cúbicos se
dividirá el número de litros para un factor de 1000.
Unidad de medida de producción: Kilogramos. Para convertir a toneladas se dividirá el numero de
kilogramos para un factor de 1000.
5.
Definición de la frecuencia, periodo y parámetros para la recopilación de datos
Frecuencia: DIARIA. Medición de consumo de agua y producción de tela tinturada. La producción es
frecuente por tal razón se toma como frecuencia una jornada.
Periodo: 1 MES
Parámetro
Frecuencia
Período de la evaluación
Consumo de agua por producto, m 3
Diaria
1 mes
Consumo de tela tinturada, Kg
Diaria
1 mes
Responsable por la evaluación:
Autora del Trabajo de Grado/ Sofía Morillo Ch.
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
157
Cuadro 46. Indicador para monitoreo de consumo de ácido en tintura de algodón
FICHA DE INDICADORES AMBIENTALES
NOMBRE DEL INDICADOR:
1.
Consumo de ácido por producto
Descripción del indicador ambiental
Indicador relativo correspondiente al área de tintura de la empresa, el cual relaciona el consumo de
ácido, en kilogramos utilizados en dicha área con la producción de tela tinturada de algodón en
toneladas, por lo que sus unidades son Kg/ ton. Su importancia radica en el hecho de que permita
identificar la disminución del consumo de ácido en el proceso de tintura de algodón.
2.
Clasificación y desarrollo de la base de datos
Se conoce el peso de ácido utilizado en cada etapa de los procesos de tintura de colores claros,
medios y obscuros de tela de algodón.
Se dispone de un registro diario de consumo de ácido en cada parada de tintura. Se dispone del
costo de ácido por kilogramo.
3.
Determinación de los recursos necesarios
Trabajo de la autora de trabajo de graduación (Sofía Morillo) en la determinación de la producción y
el consumo de ácido en el proceso de tintura.
Es necesaria la instalación de un tanque graduado para el almacenamiento de baños de tintura y
una bomba para el retorno de la misma, además es necesario recopilar los datos y mediciones.
4.
Determinación de los factores de conversión
Unidad de medida del volumen de ácido consumido: g. Para convertir a kilogramos se dividirá el
número de gramos para un factor de 1000. Para convertir a toneladas se dividirá el número de
gramos para 1000000
Unidad de medida de producción: Kilogramos. Para convertir a toneladas se dividirá el número de
kilogramos para un factor de 1000.
5.
Definición de la frecuencia, periodo y parámetros para la recopilación de datos
Frecuencia: DIARIA. Medición de consumo de agua y producción de tela tinturada. La producción es
frecuente por tal razón se toma como frecuencia una jornada.
Periodo: 1 MES
Parámetro
Frecuencia
Período de la evaluación
Consumo de ácido por producto, m 3
Diaria
1 mes
Consumo de tela tinturada, Kg
Diaria
1 mes
Responsable por la evaluación:
Autora del trabajo de Grado/ Sofía Morillo Ch.
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
158
Cuadro 47. Indicador para monitoreo de consumo de dispersante en tintura de algodón
FICHA DE INDICADORES AMBIENTALES
NOMBRE DEL INDICADOR:
1.
Consumo de dispersante por producto
Descripción del indicador ambiental
Indicador relativo correspondiente al área de tintura de la empresa, el cual relaciona el consumo de
dispersante, en kilogramos utilizados en dicha área con la producción de tela tinturada de algodón
en toneladas, por lo que sus unidades son Kg/ ton. Su importancia radica en el hecho de que
permita identificar la disminución del consumo de dispersante en el proceso de tintura de algodón.
2.
Clasificación y desarrollo de la base de datos
Se conoce el peso de dispersante utilizado en cada etapa de los procesos de tintura de colores
claros, medios y obscuros de tela de algodón.
Se dispone de un registro diario de consumo de dispersante en cada parada de tintura. Se dispone
del costo de dispersante por kilogramo.
3.
Determinación de los recursos necesarios
Trabajo de la autora de trabajo de graduación (Sofía Morillo) en la determinación de la producción y
el consumo de dispersante en el proceso de tintura.
Es necesaria la instalación de un tanque graduado para el almacenamiento de baños de tintura y
una bomba para el retorno de la misma, además es necesario recopilar los datos y mediciones.
4.
Determinación de los factores de conversión
Unidad de medida del volumen de dispersante consumido: g. Para convertir a kilogramos se dividirá
el número de gramos para un factor de 1000. Para convertir a toneladas se dividirá el número de
gramos para 1000000
Unidad de medida de producción: Kilogramos. Para convertir a toneladas se dividirá el número de
kilogramos para un factor de 1000.
5.
Definición de la frecuencia, periodo y parámetros para la recopilación de datos
Frecuencia: DIARIA. Medición de consumo de agua y producción de tela tinturada. La producción es
frecuente por tal razón se toma como frecuencia una jornada.
Periodo: 1 MES
Parámetro
Frecuencia
Período de la evaluación
Consumo de dispersante por producto, m 3
Diaria
1 mes
Consumo de tela tinturada, Kg
Diaria
1 mes
Responsable por la evaluación:
Autora del trabajo de Grado/ Sofía Morillo Ch.
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
159
5.3.2. Identificación de puntos de monitoreo
Cuadro 48. Puntos de Monitoreo de procesos de tintura de algodón
Entradas
Pesar la tela de algodón
Medir consumo de agua
Pesar químicos y auxiliares
Operaciones o Etapas
Salidas
PRE BLANQUEO
Medir cantidad de efluente
Tela pre blanqueada
Medir consumo de agua
ENJUAGUE
Medir cantidad de efluente
Tela enjuagada
Medir consumo de agua
Pesar productos químicos
NEUTRALIZACIÓN
Medir cantidad de efluente
Medir cantidad de efluente
Medir cantidad de efluente
Medir cantidad de efluente
Medir cantidad de efluente
Medir cantidad de efluente
Medir cantidad de efluente
Tela Neutralizada
Medir consumo de agua
Pesar productos químicos
Pesar los colorantes
TINTURA
Tela tinturada
Medir consumo de agua
Pesar productos químicos
JABONADO
Tela jabonada
Medir consumo de agua
(5) ENJUAGUES
Tela enjuagada
Medir consumo de agua
Pesar productos químicos
NEUTRALIZADO
Tela neutralizada
Medir consumo de agua
Pesar productos químicos
FIJADO Y SUAVIZADO
Tela fijada y suavizada
CENTRIFUGADO
Tela tinturada húmeda
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
160
5.3.3. Establecimiento de criterios de monitoreo
Cuadro 49. Ficha de plan de Monitoreo
FICHA DEL PLAN DE MONITOREO
1. METODOLOGÍA DE LAS EVALUACIONES
Pesar la tela
Pesar los productos químicos y auxiliares
Medir el consumo de agua en cada etapa del proceso de tintura
Medir la cantidad de efluente desechada a la alcantarilla
Almacenar los baños de tintura de algodón
Medir el volumen de los baños de tintura
Medir el agua, acido y dispersante que se repone en el baño de tintura de algodón para completar la
relación de baño.
Determinar la cantidad de colorante presente en los baños de tintura usados.
Medir el pH de los baños de tintura
Medir el color y la intensidad de la tela tinturada
Realizar balances de consumos bimensuales
2. RECURSOS NECESARIOS
Persona encargada de la medición de agua
Persona encargada de realizar los análisis de los baños de tintura
Espectrofotómetro para determinar la cantidad de colorante presente en los baños de tintura
Registro de compra de químicos y auxiliares
Registro de consumo de agua
3. DEFINICIÓN DE LA FRECUENCIA PARA LA RECOPILACIÓN DE DATOS
Parámetro
Unidad
Consumo de agua en
el JET 1
m3
Consumo de químicos
y auxiliares
Kg
Consumo de agua en
la tintura de algodón
m3
Consumo de acido y
dispersante en la
tintura de algodón
Kg
Responsable por la evaluación:
Cargo:
Punto de la evaluación
De acuerdo al flujograma del
proceso
descrito
anteriormente
De acuerdo al flujograma del
proceso
descrito
anteriormente
De acuerdo al flujograma del
proceso
descrito
anteriormente
De acuerdo al flujograma del
proceso
descrito
anteriormente
Frecuencia
Período
Diaria
1 semana
Diaria
1 semana
Diaria
1 semana
Diaria
1 semana
Autora del trabajo de Grado/ Sofía Morillo Ch.
Fecha:
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
161
5.4. SELECCIÓN DE PROYECTOS QUE SERÁN IMPLEMENTADOS
Cuadro 50. Proyectos que serán implementados
ESTUDIO DE
CASO
NOMBRE DEL ESTUDIO
MOTIVO DE ELECCIÓN
1
Disminución de consumo de químicos y
auxiliares JET 1
2
Disminución de consumo de agua, acido y
dispersante por reuso de baños de tintura
Incumplimiento de la normativa ambiental
vigente
Reducción de la carga contaminante en el
efluente
Ahorro económico al consumir menos
químicos y auxiliares.
Elevado consumo agua
Incumplimiento de la normativa ambiental
vigente
Reducción del volumen y carga
contaminante en el efluente.
Disminución de consumo de recursos
naturales y productos químicos
Disminución de la contaminación ambiental
Ahorro económico al consumir menos
acido dispersante y agua.
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
5.4.1. Elaboración de los Proyectos de producción más Limpia
5.4.1.1. Consumo de Químicos y Auxiliares en JET 1
Debido a que la concentración de químicos y auxiliares está en función de la relación de baño,
la modificación de este incide directamente a la dosis de estos productos. Pero en este caso
se desconoce la relación de baño real de la maquina JET 1, y se asume la relación de 1500 L
para el cálculo y pesaje de los productos. Con lo que se produce despilfarro de materia prima
y por lo tanto incremento de costos en el producto terminado, y de manera paralela aumenta
la carga contaminante.
Las maquina JET 1 posee un medidor de nivel tubular, el que posee limitaciones, entre las
cuales están no se puede utilizar a altas presiones, altas temperaturas y los colorantes han
manchado el tubo, por estas razones no se puede obtener el volumen real de baño de tintura.
Este estudio de caso se lo denomina CASO N° 1, el mismo plantea la disminución de
consumo de químicos, al identificar la relación de baño real.
Para la implementación se requiere un control riguroso de la tasa de baño.
162
5.4.1.1.1.
Identificación de relación de baño real y caudal de entrada
a. Parte experimental
a.1. Materiales y equipos
Medidor de agua (Ap.
-
Cronometro (Ap.
0,5 L)
0,01 s)
a.2. Sustancias y Reactivos
-
Agua potable
a.3. Procedimiento
-
Con ayuda del medidor de flujo determinar el volumen real de llenado de la
máquina de tintura JET 1 al abrir la válvula de agua fría, al mismo tiempo de
debe tomar el tiempo que tarda en llenar dicho volumen.
-
Repetir el procedimiento, pero esta vez abriendo la válvula de agua fría y
caliente.
-
Con los datos obtenidos realizar los cálculos respectivos para determinar el
caudal.
b. Datos
b.1. Datos experimentales
Cuadro 51. Tiempo y volúmenes medidos con una válvula
N°
1
2
3
Volumen (L)
891,5
890,5
890,5
Tiempo (min)
2,42
2,42
2,42
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
Cuadro 52. Tiempo y volúmenes medidos con 2 válvulas
N°
1
Volumen (L)
890,83
Tiempo (min)
1,08
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
c. Cálculos
c.1. Cálculo de volumen medio
Cálculo modelo se aplicará para volumen y tiempo
163
c.2. Calculo de caudal que ingresa a la máquina de tintura
Cálculo modelo
d. Resultados
Cuadro 53. Volúmenes promedios reales y caudales
N° válvulas
1
2
Volumen (L)
890,83
890,83
Tiempo (min)
2,42
1,15
Caudal (L/min)
368,11
774,46
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
5.4.2. Consumo de Agua, Acido y Dispersante en baños de tintura de algodón
Debido a que los químicos utilizados en la tintura no se agotan durante el proceso se ve la
posibilidad de reutilizar agua. Para la cual se determinara la cantidad de colorante que se
queda en el baño y se repondrá el volumen de agua que es absorbido por la tela y la cantidad
de acido y dispersante necesario para este volumen.
Este estudio se lo denominará CASO N°2, el mismo plantea la disminución de consumo de
agua, ácido y dispersante, para esto se debe determinar la concentración de colorante en
baño y la cantidad de agua que absorbe tela.
Para la implementación se requiere cambios tecnológicos y buenas prácticas operacionales.
5.4.2.1. Elaboración de la Curva de Calibración de Colorantes en Tricromía para
determinar la concentración en función de la absorbancia
a. Parte experimental
a.1. Materiales y equipos
-
Balón aforado: (V= 1000mL; V= 100 mL)
-
Balanza analítica (Ap.: 0,0001 g)
164
-
Vasos de Precipitación (V= 50 mL, Ap.: 10 mL)
-
Agitador eléctrico (Velocidad= 0- 800 rev/min)
-
Micro- pipeta digital (V= 10mL; Ap.: 0,1 mL) (V= 5 mL; Ap.: 0,05 mL) (V=
1 mL; Ap.: 0,01 mL)
a.2. Sustancias y reactivos
-
Colorantes reactivos
-
Acido RB
-
Dispersante
-
Antiquiebre
-
Antiespumante
-
Agua Destilada
-
Agua Potable
a.3. Procedimiento
a.3.3. Procedimiento para determinar la curva de calibración
-
Preparar soluciones a diferentes concentraciones a partir de la solución base
-
Medir la absorbancia de las soluciones preparadas manteniendo la longitud
de onda constante, la misma que fue determinada en el procedimiento
anterior.
-
Con los datos obtenidos graficar la curva C (g/L) = f (%Ab)
-
Determinar la ecuación de la curva
a.3.2. Procedimiento para determinar la Longitud de Onda
-
Tomar un 1 mL de la solución base del procedimiento anterior y aforar en un
balón de 100 mL
-
Tomar 25 mL de la solución del paso anterior y colocarlo en el frasco del
blanco agua destilada y encerar el espectrofotómetro
-
Medir la absorbancia del frasco que contiene la muestra a diferentes
longitudes de onda, desde un rango amplio hasta un rango pequeño
-
Determinar la máxima longitud de onda que absorbe la muestra
a.3.1. Procedimiento para elaborar la solución base
-
Pesar los colorantes según la receta de tono (tricromía)
-
Pesar los productos auxiliares de tintura necesarios para 1000 mL
165
-
Disolver el colorante y los químicos auxiliares y aforar en un volumen de 1000
mL
-
Colocar el balón en el agitador electrónico hasta obtener una solución
homogénea, a esta solución se denomina Solución Base.
b. Datos
b.1. Datos experimentales
Cuadro 54. Preparación de la solución base
Colorantes y Auxiliares
Amarillo
Rubí
Marino
Dispersante
Anti quiebre
Antiespumante
Acido RB
TOTAL
Peso, (g)
0,140
1,067
0,080
1,000
2,000
0,200
0,300
4,787
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
Cuadro 55. Determinación de máxima longitud de onda que absorbe la Solución de
Base
Longitud de
onda, (nm)
650
600
550
500
470
465
460
458
457
456
455
454
453
452
450
445
% Absorbancia
0,097
0,154
0,236
0,370
0,451
0,458
0,462
0,462
0,462
0,463
0,464
0,462
0,459
0,456
0,451
0,432
166
440
435
430
400
0,404
0,370
0,320
0,169
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
Cuadro 56. Absorbancia para diferentes diluciones de la Solución Base a λ= 455
Concentración
% Absorbancia
ó
5,00 x 10-3
0,01
0,015
0,02
0,025
0,03
0,035
0,04
0,045
0,05
0,055
0,06
0,065
0,07
0,075
0,08
0,085
0,09
0,095
0,1
0,184
0,367
0,545
0,710
0,889
1,067
1,245
1,425
1,596
1,774
1,940
2,103
2,270
2,461
2,637
2,821
3,021
3,215
3,347
3,570
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
167
b.2. Curva de Calibración
0.5
455 nm
0.45
% de Absorbancia
0.4
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
300
350
400
450
500
550
Longitud de Onda, (nm)
600
650
700
Figura 41. Diagrama de absorbancia en función de la longitud de onda para la tricromía
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
Como se puede observar en la gráfica la máxima longitud de onda que absorbe la
tricromía es 455 nm.
b.2.2. Diagrama: Concentración= f (% Absorbancia) para la tricromía de con
auxiliares
0.12
Concentración, (g/L)
0.1
C = 0.0283(Abs) - 0.0001
R² = 0.9998
0.08
0.06
0.04
0.02
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
% Absorbancia
3
3.5
4
Figura 42. Diagrama de absorbancia en función de la concentración
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
168
La curva de calibración de la tricromía está representada por la ecuación:
5.4.2.2. Procedimientos de Tintura
a. Parte experimental
a.1. Materiales y Equipos
-
Máquina de Tintura AHIBA EasyDye
-
Vasos de Tintura
-
Pipetas (V= 5 mL; Ap. 0,1 mL) (V= 1 mL; Ap. 0,1 mL; Ap. 0,001 mL)
-
Vasos de Precipitación (V=250 mL; Ap.
-
Probeta (V=250 mL; Ap.
-
Agitador
-
pH metro- papel indicador
-
Micro- pipeta digital (V=10 mL; Ap.
100 mL)
2 mL) (V=500 mL; Ap. 10 mL)
0,1 mL) (V=5 mL; Ap.
0,05 mL) (V=1
mL; Ap. 0,01 mL)
-
Espectrofotómetro HACH DR 2010 (Ap.
-
Recipiente (V= 2L)
-
Recipientes para muestras
0,001)
a.2. Sustancias y Reactivos
-
Colorantes reactivos
-
Ácido RB
-
Dispersante
-
Secuestrante
-
Álcali
-
Cloruro sódico
-
Agua Potable
a.3. Procedimiento
a.3.1. Procedimiento para la primera tintura
-
Pesar 25 g de la tela de algodón (Florida)
-
Pesar los colorantes según la receta de tono rosado bajo calculados sobre el
peso de tela y disolver en 250 mL. (Relación de Baño)
169
-
Pesar dispersante y ácido necesarios para 250 mL, y disolverlos en la
solución del paso anterior (medir el pH que se encuentra en 7)
-
Colocar la solución en el vaso de tintura y llenarlo a la máquina de tintura (T=
40 °C)
-
Se añadió cloruro sódico como electrolito en tres partes iguales a intervalos
de 15 minutos y finalmente añadir al baño el álcali
-
Luego elevar la temperatura a 60 °C por 45 minutos.
-
Sacar la fibra, enjuagar y secar en un microondas por un tiempo de 5
minutos.
-
Recolectar el baño de tintura, medir el volumen, la concentración del
colorante y pH.
a.3.2. Procedimiento para la tintura de tonos claros y medios con el reuso de
baños de tintura
-
Pesar 25 g de la tela de algodón (Florida)
-
Reponer el baño residual del proceso anterior el volumen de agua necesario
para completar 250 mL.
-
Añadir el colorante según la receta para el tono fresa bajo.
-
Añadir el ácido y dispersante necesarios para el volumen de reposición (pH=7
neutro)
-
Colocar la solución en el vaso de tintura y llenarlo a la máquina de tintura (T=
40 °C)
-
Se añadió cloruro sódico como electrolito en tres partes iguales a intervalos
de 15 minutos y finalmente añadir al baño el álcali
-
Luego elevar la temperatura a 60 °C por 45 minutos.
-
Secar la fibra, enjuagar y secar en microonda por un tiempo de 5 min.
-
Recolectar el baño de tintura, medir el volumen, la concentración del
colorante y pH.
-
Repetir el proceso anterior por tres ocasiones más, pero esta vez para el tono
salmón, fresa fuerte y mora leche.
a.3.3. Procedimiento para tintura de tono obscuro
-
Pesar 25 g de la tela de algodón (Florida)
170
-
Reponer el baño residual del proceso anterior el volumen de agua necesario
para completar 250 mL.
-
Añadir el colorante según la receta para el tono vino.
-
Pesar dispersante y ácido necesarios para 250 mL, y disolverlos en la
solución del paso anterior (medir el pH que se encuentra en 7)
-
Colocar la solución en el vaso de tintura y llenarlo a la máquina de tintura (T=
40 °C)
-
Se añadió cloruro sódico como electrolito en tres partes iguales a intervalos
de 15 minutos y finalmente añadir al baño el álcali
-
Luego elevar la temperatura a 60 °C por 45 minutos.
-
Secar la fibra, enjuagar (hasta que el agua se aclare) y secar en microonda
por un tiempo de 5 min.
-
Recolectar el baño de tintura, medir el volumen, la concentración del
colorante y pH.
a.3.4. Procedimiento para tintura sin reutilización de baños
-
Repetir el procedimiento que se realizo para tintura con reuso de baños, pero
esta vez la tintura se realizara con nuevos baños y dosificando la cantidad
total de acido y dispersante.
-
Recolectar el baño luego de cada tintura y analizar.
-
Comparar las fibras tinturadas y ver la diferencia de tono.
b. Datos
b.1. Datos Experimentales
Cuadro 57. Parámetros medidos en el reuso de baños
Tono
1. Rosado Bajo
2. Fresa Bajo
3. Salmón
4. Fresa Fuerte
5. Mora Leche
6. Vino
TOTAL
Baño
pH
Primer
Reuso 1
Reuso 2
Reuso 3
Reuso 4
Reuso 5
5,0
6,0
6,0
5,0
6,0
5,0
Volumen de
agua utilizando
(mL)
250
50
50
50
50
50
500
Volumen de
ácido
utilizado (mL)
0,125
0,025
0,025
0,025
0,025
0,025
0,250
Volumen de
dispersante
utilizado (mL)
0,236
0,047
0,047
0,047
0,047
0,047
0,471
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
Cuadro 58. Parámetros medidos en tintura sin reuso
171
Tono
pH
1
2
3
4
5
6
TOTAL
5,0
6,0
6,0
5,0
6,0
5,0
----
Volumen de
agua
utilizando
(mL)
250
250
250
250
250
250
1500
Volumen de
ácido utilizado
(mL)
Volumen de
dispersante
utilizado (mL)
%
Absorbancia
Inicial
%
Absorbancia
Final
0,125
0,125
0,125
0,125
0,125
0,125
0,750
0,236
0,236
0,236
0,236
0,236
0,236
1,416
0,8
1,1
1,6
2,7
2,3
46,2
------
0,019
0,046
0,070
0,12
0,08
4,2
-----
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
Cuadro 59. Comparación de tonos obtenidos de tintura sin y con reuso con CIELAB
Tono
Estándar
Reuso
dL*
da*
db*
DECMC
Pass/ Fail
1er Baño
----
----
----
----
----
Fresa Bajo
0,32
0,21
-0,11
0,22
Pass
Salmón
-0,32
0,57
0,05
0,36
Pass
Fresa Fuerte
0,54
-0,25
-0,27
0,32
Pass
Mora Leche
-0,34
0,45
0,20
0,38
Pass
Vino
0,85
-0,60
-0,66
0,74
Pass
Rosado Bajo
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
b.2. Datos Adicionales
Cuadro 60. Parámetros medidos en los efluentes de tintura con reuso
Tono
Vino
Baño
Reuso 5
DQO, mg/L
4960
DBO5, mg/L
588
SST, mg/L
266
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
172
Cuadro 61. Parámetros medidos en los efluentes de tintura con reuso
Tono
Rosado Bajo
Fresa Bajo
Salmón
Fresa Fuerte
Mora Leche
Vino
Baño
1
2
3
4
5
6
DQO, mg/L
1595
1855
1465
1365
1690
3455
DBO5, mg/L
479
557
440
410
507
1037
SST, mg/L
505
581
97
106
125
153
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
c. Cálculos
c.1. Cálculo de disminución de agua y dispersante en reuso de baños de tintura
Cálculo modelo:
c.2. Cálculo de la concentración de las muestras obtenidas en tintura sin reuso
Cálculo modelo:
c.3. Cálculo de agotamiento de colorantes en baños de tintura sin reuso
Cálculo modelo:
d. Resultados
Cuadro 62. Porcentaje de disminución de consumo de recursos al utilizar baños de
tintura
Recurso
Agua
Ácido
Dispersante
% Disminución
66,7
66,7
66,7
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
173
Cuadro 63. Porcentaje de agotamiento de los colorantes
Tono
Rosado Bajo
Fresa Bajo
Salmón
Fresa Fuerte
Mora Leche
Vino
Baño
1
2
3
4
5
6
Concentración de
colorantes inicial
(g/L)
0,0224
0,0308
0,0448
0,0756
0,0644
1,294
Concentración de
colorantes final
(g/L)
0,000532
0,001288
0,00196
0,00336
0,00224
0,1176
%
Agotamiento
97,63
95,82
95,63
95,56
96,52
90,91
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
174
CAPÍTULO VI
6. MARCO METODOLÓGICO
6.1. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
El proyecto se desarrolló primero basándose en varios tipos de investigación. Empezando por
la investigación por objetos aplicada pues esta busca resolver el problema práctico de
mejoramiento del proceso de tinturación haciéndolo más eficiente para la industria TEXTILES
MARÍA BELÉN, basándose en las leyes físicas, químicas y de ingeniería ya establecidas en
experiencias previas y bibliografía especializada en el tema.
De igual manera se hizo investigación de campo pues se realizó visitas técnicas para
levantamiento de los procesos y mediciones de las variables a controlar en el proceso;
además de las mediciones de caudal, muestreo de aguas.
Se realizó también investigación descriptiva pues se determino ¿Cual es el estado y
funcionamiento del sistema del proceso?, ¿Cómo está operando actualmente?, y otras
situaciones ajenas a los procesos.
La investigación se baso además en los tipos de investigación por el lugar donde se realice,
en este punto, cabe recalcar que se realizó investigación de laboratorio y experimental, pues
de manera experimental se elaboro las pruebas de implementación de Reuso de Baños de
tintura de algodón en la planta.
Por la naturaleza de la investigación, se realizó investigación para la toma de decisiones, las
que serán adoptadas por la empresa, pues la meta fue proponer alternativas de solución a los
problemas técnicos, operativos o estructurales que se puedan determinar.
Dependiendo de la factibilidad de implantación de las alternativas diseñadas, es decir, que
estas se orienten a producir cambios en el sistema de tratamiento, se realizó finalmente
investigación de acción factible.
175
6.1.1. Investigación Experimental
Conocer el proceso que se lleva a cabo en la industria textil en el proceso de tinturación, las
variables ambientales que se verán afectadas, por esta razón se tomaron muestras de agua y
la medición de las variables operativas del proceso de tinturación.
Las muestras de agua se las realizó en puntos estratégicos, a las entradas y salidas del
proceso de tinturación mientras que las de agua.
6.1.2. Investigación Bibliográfica
Se la realizó visitando bibliotecas afines al tema de estudio para seleccionar libros, revistas y
trabajos de investigación relacionados al desarrollo de esta investigación los que ayudaron a
perfeccionar la misma.
6.2. DISEÑO EXPERIMENTAL
1. Inicialmente y durante la visitas de campo realizadas para la elaboración de este
proyecto se efectuó, una Evaluación del Estado Actual de los procesos de la
industria textil, esto comprendió:
Reunir los datos generales de la empresa y del proceso de producción
(volumen de materiales, residuos y emisiones en el flujo).
Definir el diagrama de flujo del proceso: entradas y salidas.
Llevar registros y mediciones de materias primas, consumos de agua y
energía.
Realizar balances de masas del proceso de tinturado
Generación de opciones de P+L
2. Posteriormente se realizó el respectivo Muestreo de Aguas Residuales, lo que
comprendió:
Realizar un balance hídrico.
Identificación de puntos de muestreo los puntos de muestreo, los puntos
de muestreo son 2
176
Punto 1: la descarga final de todos los procesos cuando el efluente se
descarga a la cisterna de tratamiento.
Punto 2: luego en la descarga hacia la alcantarilla.
Luego de conocer las diferentes actividades o procesos que realiza la
industria, se estableció que el tipo de muestra es compuesta. Las
alícuotas son de 250 ml y se las tomo cada 30 minutos, durante 4 horas.
El tipo de muestreo es manual, las muestras se las almacena en envases
de plástico y se las lleva inmediatamente (luego del muestreo) a un
laboratorio acreditado para su análisis.
3. Caracterización
Físico Química de los Efluentes Líquidos del Sistema de
Tratamiento, conforme a los parámetros establecidos por el TULAS (Testo Unificado
de Legislación Secundaria), para la descarga de aguas residuales hacia el
alcantarillado, LIBRO VI, Anexo I, sobre la medición, control y límites permisibles.
4. Con los resultados de la caracterización fisicoquímica se procederá a:
Analizar el o los parámetros que incumplen la normativa
5. Se realizó el monitoreo del proceso de tinturado, en cada una de etapas ( descrude,
neutralizado, blanqueo, tintura, jabonado, enjuagues, fijado, suavizado, centrifugado)
Cuadro 64. Plan de Monitoreo del Proceso de Tintura
ENTRADAS
OPERACIONES O
ETAPAS
SALIDAS
Pesar la tela
Medir el consumo de agua
Pesar químicos y
DESCRUDE
Medir cantidad de
efluente
auxiliares
Medir consumo de agua
Pesar productos químicos
Medir consumo de agua
Pesar productos químicos
Medir consumo de agua
NEUTRALIZADO
BLANQUEO
TINTURA
Medir cantidad de
efluente
Medir cantidad de
efluente
Medir cantidad de
177
Pesar los químicos y
efluente
auxiliares
Pesar colorantes
Medir consumo de agua
NEUTRALIZADO
Pesar productos químicos
Medir consumo de agua
JABONADO
Pesar productos químicos
Medir consumo de agua
ENJUAGUES
Medir consumo de agua
SUAVIZADO
Pesar productos químicos
Medir cantidad de
efluente
Medir cantidad de
efluente
Medir cantidad de
efluente
Medir cantidad de
efluente
Medir cantidad de
CENTRIFUGADO
efluente
Pesar la tela
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
6.3. PROCESAMIENTO DE DATOS
6.3.1. Plan de recolección de Datos
Para la recolección de datos que se utilizaron en esta investigación se ha definido dos tipos de
información, primaria y secundaria.
Las fuentes secundarias son las que provienen de una actividad investigativa realizada por
otro investigador, por grupo de investigadores o por instituciones especializadas y que han
sido difundidas por algún medio. Se caracterizaron de acuerdo al medio de difusión en las que
se encuentran publicadas. De esta manera la información secundaria para esta investigación
está constituida por:
Libros
Tesis de Grado
Publicaciones
178
Texto Unificado de Legislación Ambiental Secundaria
La información experimental es aquella que se obtiene de la aplicación de métodos y ensayos
a partir de puntos de muestreo definidos en el campo, con la finalidad de obtener un resultado
representativo. Esta investigación está constituida por:
Muestreo Químico para Aguas Residuales Industriales
Resultados de los Análisis de Laboratorio
Las técnicas de recolección de datos aplicadas en la investigación fueron las sugeridas por
esta metodología y aplicables al caso de estudio; la observación directa. Y a modo de
complemento en la aplicación de esta técnica se utilizó como instrumento los manuales de la
CEPL en el cual se plasmaron todos los datos recopilados. La observación aplicada en este
trabajo de grado permitió la búsqueda de los datos necesarios que conllevaron a resolver la
situación planteada.
Los manuales de la CEPL contemplan matrices y formularios cuyo objeto es de interactuar de
forma directa en los procesos productivos y con el recurso humano de la institución, para
obtener opiniones importantes.
La recolección de datos se llevo a cabo en la planta industrial de industria textil “MARÍA
BELÉN” ubicada en la ciudad de Quito, parroquia de Conocoto, siguiendo el proceso dictado
por los manuales dados por el CEPL para aplicación de la metodología (ONUDI)
6.3.2. Plan de Procesamiento de Datos
Estos datos se procesaron estadísticamente. Gutiérrez (2002) al referirse a Estadística
manifiesta: “es el conjunto de técnicas o procesos matemáticos de recogida, descripción,
organización, análisis e interpretación de datos numéricos para obtener las causas de un
determinado fenómeno y poder predecir consecuencias futuras” (p.131).
Se utilizaron las herramientas informáticas Microsoft Office Excel y Autocad; para tabulación,
establecer relaciones de datos y para elaboración del Layout de operaciones en la planta
industrial respectivamente.
179
CAPITULO VII
7. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE DATOS
7.1. ESTUDIOS DE VIABILIDAD TÉCNICA, ECONÓMICA Y FINANCIERA
7.1.1. Estudio de Caso N° 1
Nombre del Estudio de caso: Disminución de consumo de químicos y auxiliares en JET 1.
Fecha de implementación:
7.1.1.1. Descripción de la situación anterior al estudio de caso
En el proceso de tintura de tela de algodón se dosifica químicos y auxiliares, los mismos que
deben tener una concentración ideal para el proceso, está dosis está en función de la relación
de baño, la modificación de éste índice directamente en la dosis de estos productos.
En este caso se desconoce la relación de baño real de la máquina de tintura JET 1, el Jefe de
tintura asume que el volumen de baño es 1500 L el mismo que se utiliza para el cálculo y
pesaje de los productos. Este cálculo teórico provoca un despilfarro y un incremento de costos
en el producto terminado, y de forma paralela aumentar la carga contaminante.
Por esta razón, se identifica una oportunidad de Producción más Limpia concerniente a la
disminución de consumo de químicos y auxiliares de tintura en la máquina JET 1 mediante el
cálculo de pesos para el volumen de baño real.
7.1.1.2. Alternativas de mejoramiento estudiadas
Alternativa 1: Disminuir el consumo de químicos y auxiliares mediante el cálculo de los
pesos de químicos y auxiliares con la relación de baño real.
Alternativa 2: Compra e instalación de un medidor de flujo para la máquina JET 1, con la
finalidad de medir volúmenes de baño.
180
7.1.1.3. Descripción del Estudio de Caso
En la empresa de realiza el control diario de consumo de químicos y auxiliares por cada
proceso de tintura, con su respectiva relación de baño teórica de 1500 L, por lo que no es
necesario un registro de control.
Para llevar a cabo la ejecución del proyecto fue necesario la colocación de un medidor de flujo
en la entrada de agua a la máquina, con lo que se determino experimentalmente el volumen
de agua que ocupan normalmente el operador, así el JET 1 se llena hasta la mitad de la
mirilla con un volumen real de 891 L. Este valor fue utilizado para recalcular los pesos reales
de los productos químicos de cada registro de producción del 2011 y de esta manera se
obtuvo un consumo de químicos y auxiliares que se presentan a continuación.
Además de la implementación del medidor de flujo, para la aplicación del proyecto es
necesario realizar lo siguiente:
–
Capacitación de los trabajadores en cuanto a la lectura del equipo
–
Establecimiento del indicador de consumo adicional de químicos y auxiliares en JET 1
en referencia al consumo teórico, sobre la que hay una sobre dosificación de
productos
Revisión diaria del indicador por parte del Jefe de Tintura, comparando el consumo de
–
químicos y auxiliares antes y después.
7.1.1.4. Análisis Cuantitativo y cualitativo de consumo de químicos y auxiliares
Cuadro 65. Análisis Cuantitativo y cualitativo de consumo de químicos y auxiliares
Nombre del
Producto
Chromascour F
Álcali
Estabilizador
Agua Oxigenada
Acido RB
Controller PKL
Marbacol ASC
Chromaquest
Chromalube
Refisal
Cantidad anual
(actual) Kg
241,92
604,8
302,4
849,15
302,4
241,92
393,12
393,12
786,24
24192
Cantidad anual
(proyectada) Kg
143,74
359,25
179,63
504,48
107,86
143,74
233,45
233,45
466,91
14370,05
Costo Unitario
US$/Kg
1,10
1,73
0,38
0,65
0,96
5,52
1,73
1,14
0,38
0,31
Costo Total Anual Costo Total Anual
(actual) US$
(proyectada) US$
266,11
158,11
1046,30
621,50
114,91
68,26
551,95
327,91
290,30
103,54
1335,40
793,45
680,10
403,87
448,16
266,14
298,77
177,42
7499,52
4454,71
181
Alcatex Plus
Sulfuro de Sodio
Marbacol ASC
Novafix TN
Softener ALS
TOTAL
1058,4
129,04
302,4
201,6
241,92
30240,43
628,79
129,04
179,63
201,60
241,92
18123,53
2,50
1,17
1,73
2,25
0,39
-------
2646,00
150,98
523,15
453,60
94,35
16399,60
1571,98
150,98
310,75
453,60
94,35
9956,58
7.1.1.5. Clasificación de los cambios realizados
Cuadro 66. Cambios realizados
Tipos de Cambios
Marque una x
Buenas prácticas operacionales
X
Cambios en los parámetros del proceso
Innovaciones tecnológicas
X
Cambio en las materias primas e insumos
Cambio en el producto
Reciclo interno
Reciclo externo
Tratamiento y disposición de desechos
7.1.1.6. Identificación de los Principales Indicadores
Cuadro 67. Principales Indicadores
Nombre del Indicador
Ambiental
Consumo de químicos y
auxiliares en JET 1
Costo de químicos y auxiliares
en JET 1
Expectativa para después de
implementar Programa
Antes del Programa
Valor
Unidad
Unidad
30,24
Ton/año
18,12
Ton/año
16399,60
USD/año
9956,58
USD/año
Valor
182
7.1.1.7. Resumen de datos para la evaluación económica
Cuadro 68. Resumen de datos para la evaluación económica
–
Costo del Cambio
Disminución de consumo de químicos y auxiliares
Medidores de flujo (1 unidad)
Concienciación del personal
–
Total
0
$ 250
$ 35
$ 285
Total
16399,60 $/año
16399,60 $/año
Total
9956,58 $/año
9956,58 $/año
Costo operacional antes de la P+L
Consumo de químicos y auxiliares de JET 1
–
Costo operacional después de la P+L
Consumo de químicos y auxiliares de JET 1
–
Beneficio económico
Ahorro anual por la disminución de consumo de químicos y auxiliares
–
Total
Beneficio ambiental (cuando sea posible cuantificar en valores)
La disminución del consumo de químicos y auxiliares da ha lugar una inminente reducción de consumo de recursos, además se min imiza
la carga contaminante de efluentes
6443,02 $/año
Total
183
USD/ año
7.1.1.8. Comparación del análisis económico del Estudio de Caso N° 1.
18000
16000
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
Actual
Proyectada
Situación
Disminución
Figura 43. Comparación de costos de químicos y auxiliares en JET 1
7.1.2. Estudio del Caso N° 2
Nombre del estudio de caso: Disminución de consumo de agua, acido y dispersante por
reuso de baños de tintura de algodón.
Fecha de implementación:
7.1.2.1. Descripción de la situación anterior al estudio de caso
El proceso de tintura de tela de algodón de tonos claros y medios se realiza a una
temperatura entre 60 °C - 80 °C durante una hora, durante el proceso de dosifica ácido para
regular el pH y dispersante para mejorar la difusión del colorante, una vez que termina el
proceso el baño de tintura se desecha.
El baño de tintura que se desecha contiene colorantes, ácido y dispersante que no han sido
agotados durante el proceso de tintura, porque es necesario analizar la posibilidad de
reutilizar las sustancias útiles que se encuentran en el baño.
Por esta razón se identifica una oportunidad de producción más Limpia concerniente a la
disminución de consumo de agua, ácido y dispersante mediante la reutilización de baños.
184
7.1.2.2. Alternativas de mejoramiento estudiadas
Alternativa 1: Reutilizar los baños de tintura que contiene ácido y dispersante no
consumidos durante la tintura. La tintura se realizaría desde un tono claro
hasta un tono obscuro.
Alternativa 2: Cuantificar la cantidad de colorante que se encuentra en el baño de tintura
para evitar que modifique el tono que se tinture luego.
7.1.2.3. Descripción del estudio de caso
Con la reutilización de los baños de tintura de algodón se optimizara el consumo de agua
ácido y dispersante.
Para la ejecución de proyecto fue necesario realizar experimentalmente la calibración de
colorantes en tricromía, la determinación del agotamiento del colorante en los baños
residuales desde un tono claro a un obscuro y comparación de tonos obtenidos con los
estándares de la empresa.
Se obtiene como resultado la disminución de consumo de agua, ácido y dispersante en un
66,7%. Además de las telas tinturadas con los baños residuales cumplen con parámetros
internos de calidad para ser comercializados.
Durante la reutilización se añadió 100% de colorante del tono ya que la concentración de
colorante no supera el 10%, siendo una concentración baja para afectar el tono, por lo que no
se estimo una disminución en consumo de colorantes.
Para proyectar el reuso de baños de tintura se determino la producción de telas de algodón de
cada máquina de tintura.
Cuadro 69. Producción 2011 de tela de algodón (máquinas tinturadoras con relación de baño
1:5)
Máquina
OVER FLOW- 300
OVER FLOW- 500
Tonos
Producción Anual Ton/ año
Claros y medios
23,98
Obscuros
33,13
Claros y medios
34,83
Obscuros
48,09
TOTAL
140,03
185
Cuadro 70. Producción 2011 de tela de algodón
Tonos
Producción Anual
Ton/ año
Claros y medios
9,48
Obscuros
10,68
Máquina
JET 1
TOTAL
20,16
Con los datos obtenidos se realizo el cálculo de consumo anual de agua, ácido y dispersante,
mediante la utilización de los indicadores ambientales anteriormente expuestos, como se
indica en el siguiente cálculo modelo:
ñ
ñ
Los datos obtenidos mediante el cálculo anterior se los registra en los siguientes cuadros:
Cuadro 71. Consumo actual, esperado de agua acido y dispersante en maquinas tinturadoras
Consumo en Máquinas OVER
ESTADO
Actual
Esperado
Disminución
Dispersante
Acido RB
Kg/año
Kg/año
898,99
299,36
599,63
691,75
230,35
461,40
Agua
m 3/año
7614,83
6053,13
1561,70
Consumo en Máquina JET 1
Dispersante
Acido RB
Kg/año
Kg/año
322,56
107,41
215,12
269,54
89,76
179,78
Agua
m 3/año
1975,88
1570,82
405,06
Para determinar los costos de consumo de agua se utilizo se utilizo el costo de agua de 0,72 US$/m 3 a
este no se le suman costos de tratamiento pues la Planta Industrial TEXTILES MARÍA BELÉN no
cuentan con planta de tratamiento, para el costo de consumo de ácido RB de 0,96 US$/ Kg y el costo
de consumo de dispersante de 1,73 US$/ Kg.
La reutilización de baños ayuda a la disminución de consumo de agua, acido y dispersante. Con la
implementación del Proyecto de Producción mas Limpia además de tener un beneficio económico por
la disminución del consumo de ácido y dispersante, se tiene la disminución de la carga contaminante y
disminución del consumo de agua.
Para complementar el proyecto es necesario lo siguiente:
186
–
Establecer indicadores de consumo de ácido, agua y dispersante.
–
Revisión diaria del indicador por parte del Jefe de Tinturado, mediante la comparación de
consumo de antes y después.
–
Instalar tanques de almacenamiento para los baños residuales, una bomba portátil para
utilizar en las diferentes máquinas de tintura, accesorios y tubos.
7.1.2.4. Clasificación de los cambios realizados
Cuadro 72. Cambios Realizados
Tipos de Cambios
Marque una x
Buenas prácticas operacionales
X
Cambios en los parámetros del proceso
Innovaciones tecnológicas
X
Cambio en las materias primas e insumos
Cambio en el producto
Reciclo interno
Reciclo externo
Tratamiento y disposición de desechos
7.1.2.5. Identificación de los Principales Indicadores
Cuadro 73. Indicadores esperados en maquinas OVER- FLOW
Nombre del Indicador
Ambiental
Consumo de dispersante en
tela de algodón de tonos
claros
Consumo de ácido en tela de
algodón de tonos claros
Consumo de ácido en tela de
algodón de tonos claros
Expectativa para después de
implementar Programa
Antes del Programa
Valor
Unidad
Unidad
6,42
Kg/ Ton
2,14
Kg/ Ton
4,94
Kg/ Ton
1,64
Kg/ Ton
54,38
m 3/ Ton
43,23
m 3/ Ton
Valor
187
Cuadro 74. Indicadores esperados en máquinas JET 1
Nombre del Indicador
Ambiental
Consumo de dispersante en
tela de algodón de tonos
claros
Consumo de ácido en tela de
algodón de tonos claros
Consumo de ácido en tela de
algodón de tonos claros
Expectativa para después de
implementar Programa
Antes del Programa
Valor
Unidad
Unidad
16,00
Kg/ Ton
10,67
Kg/ Ton
13,37
USD/año
8,92
USD/año
98,01
m 3/ Ton
77,92
m 3/ Ton
Valor
188
7.1.2.6. Resumen de datos para la evaluación económica
Cuadro 75. Resumen de datos para la evaluación económica
–
Costo del Cambio
Tanque de almacenamiento (6 unidades)
Bombas
–
Total
$ 1200
$ 300
$ Por determinar
Total
2113,28 $/año
922,84 $/año
6905,31 $/año
9941,43 $/año
Costo operacional antes de la P+L
Consumo de dispersante total
Consumo de ácido total
Consumo de agua
–
Costo operacional después de la P+L
Consumo de dispersante total
Consumo de ácido total
Consumo de agua
–
703,71 $/año
307,31 $/año
5489,60 $/año
6500,62 $/año
Beneficio económico
Ahorro anual por la disminución de consumo de agua, ácido y dispersante
Total
–
3440,81 $/año
Beneficio ambiental (cuando sea posible cuantificar en valores)
La reutilización de baños da ha lugar a una inminente reducción de consumo de recursos, además se minimiza la carga contaminante de
efluentes
Total
189
7.3.1.1. Comparación del análisis económico del Estudio de Caso N° 2.
7000
6000
USD/año
5000
4000
Actual
3000
Proyectada
2000
Disminución
1000
0
Dispersante
Ácido
Recursos
Agua
Figura 44. Comparación de costos de agua, acido y dispersante
7.4. RESULTADOS GENERALES
Cuadro 76. Beneficios e inversiones
Estudio de
Caso
Inversión (US$)
Recuperación de la
Inversión
Beneficios
económicos
(US$)
1
285,00
0,71 meses
6443,02
2
1500,00
6,87 meses
3440,81
Total
1785,00
7,58 meses
9883,83
Beneficios
ambientales
Disminución de la
carga contaminante
Disminución de agua,
acido y dispersante y
por ende la carga
contaminante.
Cuadro 77. Beneficios Ambientales
Beneficios ambientales
1.
2.
3.
4.
Reducción en el consumo de químicos y auxiliares
Reducción en el consumo agua
Reducción en el consumo de ácido
Reducción en el consumo de dispersante
Valores Unidad
6443,02
1966,76
641,18
814,75
kg/año
m³/año
kg/año
kg/año
190
7.5. DISCUSIÓN
Disminución del consumo de químicos y auxiliares por eliminación de sobredosificación
–
Dadas las características de los equipos, accesorios disponibles y de las condiciones de
operación se producía un excesivo consumo de químicos y auxiliares. En tal sentido para
disminuir el consumo de químicos y auxiliares se implementara medidores de flujo para
controlar el volumen de baño de tintura.
Disminución del consumo de Agua, Ácido y Dispersante por reuso de baños de tintura de
algodón.
–
Debido a que los químicos utilizados durante el proceso de tintura de tela de algodón no se
agotan completamente se propone reutilizar el baño de tintura con lo que se reducirá en gran
medida el consumo de agua, dispersante y ácido.
–
Al analizar la calidad del tono obtenido con los baños reciclados en el cuadro 59 se
establecen valores de DECMC, que son menores a 1 y por lo tanto cumplen los requisitos
para ser comercializados.
–
Al reutilizar los baños de tintura no se pudo medir la absorbancia y por lo tanto la
concentración de colorante, porque en los baños existían partículas blanquecinas que
provocaban medidas erróneas, pero se midieron en los baños de tintura sin reuso en las que
se determino concentraciones iniciales y finales.
–
Se reutiliza el agua, acido y dispersante, mas no la sal, secuestrante y álcali estos fueron
dosificados para cada uno de los baños de tintura por lo que podría concluirse previamente
que estos no deberían dosificarse pues en el experimento realizado no afectaron al proceso
de tintura.
–
En el cuadro 61, se presentan valores de DQO, DBO, SST de los baños de tintura que se
realizaron. Actualmente en seis procesos de tintura se realizan 6 descargas de baños
residuales, pero con la reutilización de baños de tintura se realiza una sola descarga que al se
comparado con los parámetros medidos en el mismo tono tienen un aumento en el DQO del
30% y en SST del 42,5%, y disminución de DBO de un 43%.
191
CAPITULO VIII
8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
8.1. CONCLUSIONES
8.1.1. Conclusiones Generales
- La Producción más Limpia es una herramienta eficaz dentro de las grandes,
medianas y pequeñas empresas, ya que brinda un servicio de optimización en los
procesos, con una visión de ahorro e ingresos para la empresa. Este proyecto se ha
orientado en el uso correcto del agua es uno de los factores clave para obtener
impactos económicos y ambientales positivos; al disminuir la cantidad de aguas
residuales que requieren tratamiento, además del manejo eficiente de las materias
primas e insumos en el proceso de tinturado.
-
Los resultados de esta investigación, el cumplimiento de los objetivos planteados y la
comprobación de la hipótesis planteada se verán con el desarrollo de los proyectos
propuestos y desarrollados en la Propuesta de P+L. Con sus implantaciones, se
logrará optimizar el proceso de tinturado de tela, incrementando la eficiencia, la
productividad, la competitividad y la rentabilidad de la Empresa, además de reducir el
impacto ambiental.
-
La industria textil representa un nicho de oportunidades de P+L en cada uno de sus
procesos, se presentan experiencias exitosas a nivel nacional y mundial de empresas
que han implementado P+L, mostrándose los beneficios cuantitativos y ambientales
en muchos casos se identificaron prácticas de P+L para mejorar el desempeño en el
uso de recursos, promover el ahorro de agua y energía, y realizar un adecuado
manejo de los residuos.
-
TEXTILES MARÍA BELÉN es una microempresa dedicada a la producción de tela y
confección de ropa, su proceso inicia en el tejido de los diferentes tipos de hilos y
terminando por la confección de prendas de vestir, la empresa realiza sus procesos
con alta tecnología, sin embargo los procesos textiles son grandes consumidores de
agua, generadores de efluentes voluminosos y complejos, con alta carga orgánica lo
192
que hizo necesario la búsqueda de alternativas de producción más limpia aquí
planteadas.
8.1.2. Conclusiones específicas
-
Se realizó la pre-evaluación y diagnóstico ambiental del proceso industrial, donde se
identificaron los aspectos ambientales y se evaluaron los impactos ambientales
producidos en el proceso de tinturado.
-
Se hicieron los respectivos monitoreos en todo el proceso de tinturado, con lo que se
realizó el balance de materiales, donde luego de detectar las operaciones de mayor
desperdicio de materiales y las oportunidades de mejora, se seleccionaron los
proyectos de interés para la Propuesta de Producción más Limpia para ser
implantados.
-
La determinación del volumen real del baño permite eliminar la sobre dosificación
utilizando la calidad exacta de químicos y auxiliares, lo que permite disminuir los
insumos utilizados en el proceso de tinturado en la maquina JET 1 en un 18123,53
kg/año que equivale a un ahorro de $ 6443,02 /año.
-
La reutilización de baños de tintura se obtendrá una disminución de consumo de
215,12 kg/año de dispersante, 179,78 kg/año de ácido y 405,06 m3/año, que
equivalen a un ahorro de $ 3440,81/año. De esta manera se disminuye el consumo de
insumos, agua y descargas liquidas.
-
El análisis económico muestra claramente que la tecnología de reuso de insumos y
productos químicos en la industria textil, no solo genera un impacto ambiental más
benigno sino que es más rentable desde el punto de vista de la disminución de costos
de insumos de la empresa.
-
Los resultados experimentales confirman la recomposición y reutilización de ácido,
agua y dispersante. La inspección visual de las muestras teñidas indicó que es
posible una tintura uniforme con este tipo de colorantes aún cuando los baños
contengan sal y álcali al inicio de los ciclos de tintura. Se obtuvieron buenas
características de tintura con los colorantes reactivos empleados. Sin embargo en
planta los resultados pueden diferir debido a la carga de sal y álcali en el baño real de
tintura jugaran un papel fundamental pues debe tenerse también muy en cuenta el
elevado contenido de sales neutras (aproximadamente el 50% del total) que puede
193
dar lugar a desigualdades si los colorantes son densibles a la sal, si bien en colores
oscuros este factor tiene menor importancia.
8.2. RECOMENDACIONES
8.2.1. Recomendaciones Generales
- TEXTILES MARÍA BELÉN debería fortalecer el programa de producción más limpia
ampliándolo a todos los procesos de la industria y en búsqueda de aplicación de
estrategias como uso eficiente de recursos energéticos, uso eficiente de residuos y
reciclaje, reducción de residuos y emisiones, etc.
-
Deben identificarse las opciones que permitan incrementar la eficiencia y establecer
una adecuada gestión ambiental industria textil MARÍA BELÉN, estas se pueden
lograr con cambios sencillos en la operación que, en algunos casos, no requieren de
una inversión monetaria, sino de una modificación de actitud y del manejo apropiado
de información sobre los procesos productivos, condiciones de la empresa y su
funcionamiento, haciendo énfasis en el análisis de aquellas etapas del proceso que
requieran un mayor consumo de agua, por ser este el principal problema ambiental
del sector textil.
-
El fortalecimiento de verdaderas relaciones de corresponsabilidad ambiental entre las
entidades de control, seguimiento, las unidades productivas del sector textil u otros
sectores y sociedad civil es necesario para impulsar las estrategias de Producción
más Limpia que permitan un desarrollo sostenible, al incrementar la eficiencia en
todos los campos, y reducir los riesgos sobre los seres humanos y el ambiente.
8.2.2. Recomendaciones específicas (Técnicas y ambientales).
- Tanto la sal como el álcali son sustancias necesarias para llevar a cabo proceso de
teñido, merecen especial atención, la sal influye mucho en la absorción del colorante
y el álcali en la fase de reacción en el proceso de tinturado permitiendo mayor
absorción del colorante a la fibra. Se recomienda analizar la influencia de estos
agentes en el agua residual de un baño real y estudiar la posibilidad de reutilización y
reposición ya que este proyecto no los considero pues no afecto en el reuso
experimental de baños de tintura.
-
El área de tintorería debería implementar un laboratorio de control de calidad, donde
se estandarice el proceso de tintura a fin de eliminar los procesos defectuosos.
194
-
Normalizar los trabajos mediante el uso de los procedimientos documentados
(mediciones, registros en los puntos de entrada y de salida de los procesos, hojas de
registros). Establecer registros que garanticen el control y monitoreo de todas las
buenas prácticas implementadas en el proceso.
-
Establecer programas y procedimientos para capacitar a los empleados en la
aplicación de los procedimientos, los registros y en cuanto a higiene y seguridad
sanitaria y buenas prácticas de manejo y Producción más Limpia (uso de equipo de
limpieza, mascarillas, equipo de protección). Son necesarios además espacios de
discusión para promover que los empleados compartan los conocimientos técnicos y
métodos de operación para mejorar la calidad.
-
Es importante mencionar que hay mucho por hacer en la industria TEXTILES MARÍA
BELÉN en pues se identifican residuos específicos que pueden controlarse para
mejorar la eficiencia económica y ambiental de la empresa o proyecto de producción
textil. Sin embargo, es necesario realizar un profundo análisis y cuantificación de
todos los residuos sólidos, emisiones líquidas que aportan a las aguas residuales,
emisiones gaseosas y generación de basura. Todo esto apoyaría el establecimiento
del proceso de separación de residuos y efluentes para garantizar una adecuada
gestión de la empresa. Aquí una muestra de lo que podría presentarse como nuevas
propuestas de producción más limpia:
Recomendaciones para el uso eficiente de la energía
Normalmente, el uso de la energía eléctrica representa una considerable parte de los costos
de producción en cualquier rubro o sector productivo, tal es el caso del rubro textil. Por lo
tanto, al realizar un manejo eficiente de la energía utilizada para la producción textil, se
mejorará la competitividad en general de la empresa.
-
Identificar y eliminar las causas del consumo excesivo por equipo y etapa del proceso
(por ejemplo: instalaciones fuera norma, malas prácticas, fallas en el equipo, entre
otras). Esta actividad se puede basar en los resultados de una Auditoria de Eficiencia
Energética del proceso.
-
Diseñar e implementar un plan de mantenimiento preventivo del sistema energético,
equipo y maquinaria (limpieza y reparaciones).
195
-
Revisión y verificación de motores y de sus eficiencias acorde a especificaciones del
fabricante vrs su uso actual.
-
Zonificar y/o automatizar los circuitos del sistema de iluminación.
-
Utilizar el nivel apropiado de iluminación por actividad y área de la planta.
-
Utilizar luz natural colocando en la medida de lo posible láminas traslucidas.
Recomendaciones para el uso eficiente de residuos sólidos
Debido a la naturaleza del sector textil, este genera varios residuos sólidos orgánicos que
provienen básicamente de los procesos de tejeduría y acabado, siendo estos los retazos,
materia prima (fibras, tela, etc.), motas, pelusa, pasta de acabado, material de empaque
(cajas, bolsas, plásticos, etc.) los cuales son resultado de la producción de hilo, tela y acabado
de tela. Las prácticas de manejo que se mencionan a continuación son las recomendadas
para una adecuada gestión de residuos:
-
Separar los residuos generados en base a sus características (origen, toxicidad y
cantidad), por ejemplo material plástico, metálico y desechos orgánicos.
-
Almacenarlos en una zona adecuada a sus características.
-
Cuantificar los residuos generados
-
Evaluar la posibilidad de crear subproductos derivados de los residuos, tales como las
bobinas plásticas, conos de hilo, conos de cartón
-
Recuperar los residuos como: hilo, tela, mota, etc. estos pueden utilizarse como
materia prima de otras industrias por ejemplo: fabricación de pulpa para la industria
papelera o la realización de wipe.
-
Los rechazos pueden ser vendidos a otras industrias o personas.
-
Identificar gestores o empresas de reciclaje para el manejo y disposición de los
desechos como: metálicos (de agujas, cuchillas y chatarra), sólidos por
mantenimiento (los filtros y aceites) y producción (cartón y plástico)
-
Implementar prácticas de recuperación y reciclaje de los residuos como: papel,
cartón, plásticos, etc.
-
Los residuos con características especiales deben ser manejados en base a la
reglamentación vigente o a través de gestores especialistas en el manejo de estos.
196
MATERIAL DE REFERENCIA
BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA
1. Agudelo, C. (2006).
Tintura en Baños de Reutilización Directa, Microfibras de
Poliéster con colorantes dispersos. Boletín Intexter. Cataluña: Universidad Politécnica
de Cataluña.
2. Alvarado, E., Lanza, G. & Sierra, O. (2009).
Guía de producción más limpia para
la Industria Textil. Honduras: Centro Nacional de Producción más Limpia de
Honduras.
3. Basf, (1968).
Simposio sobre la tintura y acabado de fibras de poliéster solas y en
mezcla. Traducción de la revista “Melliand Textilberechte“. Haro, M. (2009). Programa
de producción más limpia en la empresa DURANGOTEX. Quito: Centro Ecuatoriano
de Producción más Limpia.
4. Cajas, M. (2008). Investigación de Oportunidades de ahorro energético en el sector
industrial textil en Ecuador. Memoria para optar al Título de Ingeniera Ambiental,
Escuela de Ingeniería Electrónica, Escuela Politécnica del Ejército, Sangolquí,
Ecuador.
5. Mejía, R. (2008).
Estudio de producción más limpia en la empresa avícola
VITALOA S.A AVITALSA- Pollo Andino. Memoria para optar al Título de Ingeniera
Ambiental, Escuela de Ingeniería Ambiental, Universidad Central del Ecuador, Quito,
Ecuador.
6. Ortiz, J. (2011).
Diseño de una planta de tratamiento de aguas residuales
industriales para la empresa de lavados y procesos CORPOTEX. Memoria para optar
al Título de Ingeniera Ambiental, Escuela de Ingeniería Ambiental, Universidad
Central del Ecuador, Quito, Ecuador.
7. Ruiz, B. (2010, mayo). Metodología de producción más limpia. Ponencia presentada
en el Curso de Formación para Líderes de proyectos de producción más limpia en el
Centro Ecuatoriano de Producción más limpia, Quito, Ecuador.
197
8. Valdeperras, J. (1994). La Colorimetría Instrumental: Un auxiliar importante para
Industria Textil. Boletín Intexter. Cataluña: Universidad Politécnica de Cataluña.
9. Rahwl M. y Edgmmb P.J. (1997). Recomposición y Reutilización de los baños en la
tintura del algodón. Boletín Intexter. Cataluña: Universidad Politécnica de Cataluña.
10. Riquelme Sánchez M. y Marín M (1929). Química aplicada a la industria textil.
Barcelona, España.
WEB GRAFÍA CONSULTADA
1. Manual de Producción más Limpia Un Paquete de Recursos de Capacitación.
Unidad de Industria y Medio Ambiente del PNUMA en Francia. En línea
http://www.pnuma.org/industria/documentos/pmlcp03b.pdf (15-02-2012).
2. PREVENCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN EN LA INDUSTRIA TEXTIL. Centro
Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente (CEPIS). En línea:
http://www.bvsde.paho.org/eswww/fulltext/epa/pcindtex/textil.html (20-02-2012).
3. IMPLEMENTACIÓN Y CAPACITACIÓN DEL SISTEMA AUTOMÁTICO PARA
DOSIFICACIÓN DE QUÍMICOS Y COLORANTES EN EL PROCESO DE TEÑIDO. En
línea:http://itzamna.bnct.ipn.mx:/dspace/bitstreamIMPLEMENTACIONYCAPACITACI
ON.pdf (20-02-2012).
4. INFORME TÉCNICO SOBRE LA MINIMIZACIÓN DE RESIDUOS TEXTILES. Centro
Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente (CEPIS). En línea:
http://www.bvsde.paho.org/bvsacd/scan/029704.pdf. (22-02-2012).
5. MINIMIZACIÓN DEL IMPACTO AMBIENTAL EN LA INDUSTRIA TEXTIL. En línea:
http://ateneo.unmsm.edu.pe/ateneo/handle/123456789/1961. (22-02-2012).
6. RESUMEN GENERAL DE LA INDUSTRIA TEXTIL.
En
línea:
http://www.prtr-
es.es/data/images/resumen%20ejecutivo%20bref%20industria%20textilbd349861716
a3dd9.pdf. (23-02-2012).
7. GUÍA DE PRODUCCIÓN MAS LIMPIA- HONDURAS PARA LA INDUSTRIA TEXTIL.
Enlínea:http://www.serna.gob.hn/DGA%20P+L/Gu%C3%ADas%20de%20Producci%
C3%B3n%20+Limpia%20Ultima%20Versi%C3%B3n%20nov%2009/GUIA%20DE%20
P+L%20TEXTIL.pdf. (23-02-2012).
198
ANEXOS
ANEXO A
Cuadro 78. Informe de las características técnicas del hilo 18/1 algodón cardado.
CARACTERÍSTICAS
DESCRIPCIÓN
Título
Ne: 18/1 Nm: 30
Procedencia
Anillos
Longitud de fibra
1,16
Alta torsión
3,8
Fibras / sección
179
Coef. fricción (parafina)
U 0,12
Irregularidad
55% Valores Máximos – Calificación Estandar Uster
Imperfecciones
-40% = 52% / -50% = 37%
/ +50% =57%
Neps
40%
Promedio
46%
Tenacidad
90%
CV%
62%
Elongación
93%
Pilosidad
6,6
Grado de suciedad
3
199
ANEXO B
Lay Out de la Planta TEXTILES MARÍA BELÉN
Compresores
Diesel
Viradora
Plancha
Bodega 3
Caldero
T1
Perchadora
Tintura
Secadora
over
Over
Acabados
T2
T3
Tejeduría
T6
T5
T4
Eco
Bodega 1
JET 1
Bodega 2
Confecciones
Oficina General
Máquinas de Coser
Bodega 4
Baño
Vivienda
Pulpo
200
ANEXO C
Memoria de Cálculo de Estudio Económico
Evaluación económica del Caso 1: disminución de consumo de químicos y auxiliares en JET 1
Cuadro 79. Planilla de Evaluación Económica- Estudio de Caso 1
Situación Actual
Materia prima auxiliares de tintura JET 1
Costo unitario de materia prima auxiliares
Costo total de materia prima
Generación de residuos
Costo unitario de disposición de residuos
Costo total de disposición de residuos
Valor de venta de residuo
Ingreso total de venta de residuo
Consumo de energía
Costo unitario de energía
Costo total de energía
Consumo de agua total
Consumo unitario de agua
Costo total de agua
Generación de efluente
Costo unitario del tratamiento del efluente
Costo total del tratamiento del efluente
Gastos de mantenimiento
Gastos de mano de obra
Gastos de otros insumos
TOTAL
Gastos con inversiones
Inversión 1= Medidor de caudal
Inversión 2= Sensibilización de trabajadores
Inversión 3=
TOTAL
US$
30240,43
0,542
16399,60
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
----0,00
0,00
0,00
0,00
16399,60
Unidad
Kg/año
US$/Kg
US$/año
Kg/año
US$/Kg
US$/año
US$/Kg
US$/año
kWh/año
US$/kWh
US$/año
m 3/año
US$/m 3
US$/año
m 3/año
US$/m 3
US$/año
US$/año
US$/año
US$/año
US$/año
US$
250,00
35,00
285,00
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
201
Cuadro 80. Planilla de Evaluación Económica- Estudio de Caso 1 (Situación Esperada)
Situación Esperada
Materia prima auxiliares de tintura JET 1
Costo unitario de materia prima auxiliares
Costo total de materia prima
Generación de residuos
Costo unitario de disposición de residuos
Costo total de disposición de residuos
Valor de venta de residuo
Ingreso total de venta de residuo
Consumo de energía
Costo unitario de energía
Costo total de energía
Consumo de agua total
Consumo unitario de agua
Costo total de agua
Generación de efluente
Costo unitario del tratamiento del efluente
Costo total del tratamiento del efluente
Gastos de mantenimiento
Gastos de mano de obra
Gastos de otros insumos
TOTAL
US$
18123,53
0,549
9956,58
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
----0,00
0,00
0,00
0,00
9956,58
Unidad
Kg/año
US$/Kg
US$/año
Kg/año
US$/Kg
US$/año
US$/Kg
US$/año
kWh/año
US$/kWh
US$/año
m 3/año
US$/m 3
US$/año
m 3/año
US$/m 3
US$/año
US$/año
US$/año
US$/año
US$/año
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
202
Cuadro 81. Flujo de Caja Actual- Caso 1
DETALLE
AÑO
0
Ingresos
1
-
2
-
Ingresos por venta
3
4
5
6
7
8
9
10
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Valor de venta residuo 1
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Valor de venta residuo 2
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
Generación de residuo
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Consumo de energía
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Consumo de Agua total
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Generación de efluente
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Gastos de mantenimiento
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Gastos de mano de obra
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Gasto de otros insumos
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
(16399.60)
Costos Operacionales
-
Materia prima: químicos y auxiliares de
tintura JET 1
Flujo de Caja Liquido
-
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
203
Cuadro 82. Flujo de Caja Esperado- Caso 1
DETALLE
AÑO
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
*Inversiones
Inversión 1= Medidor de Caudal
Inversión 2= Sensibilización de
trabajadores
Ingresos
(250.00)
(35.00)
-
-
Ingresos por venta
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Valor de venta residuo 1
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Valor de venta residuo 2
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
Generación de residuo
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Consumo de energía
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Consumo de Agua total
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Generación de efluente
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Gastos de mantenimiento
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Gastos de mano de obra
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Gasto de otros insumos
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
(9956,58)
Costos Operacionales
-
Materia prima: químicos y auxiliares de
tintura JET 1
Flujo de Caja Liquido
-
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
204
Cuadro 83. Flujo de Caja Incremental- Caso 1
Detalle
AÑO
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
285.00
(9956.58)
(9956.58)
(9956.58)
(9956.58)
(9956.58)
(9956.58)
(9956.58)
(9956.58)
(9956.58)
(9956.58)
Flujo de caja inicial
-
(16399.6)
(16399.6)
(16399.6)
(16399.6)
(16399.6)
(16399.6)
(16399.6)
(16399.6)
(16399.6)
(16399.6)
Diferencia Liquida
285.00
6443.02
6443.02
6443.02
6443.02
6443.02
6443.02
6443.02
6443.02
6443.02
6443.02
Depreciación (-)
-
(28.5)
(28.5)
(28.5)
(28.5)
(28.5)
(28.5)
(28.5)
(28.5)
(28.5)
(28.5)
Intereses Tributarios
-
6414.52
6414.52
6414.52
6414.52
6414.52
6414.52
6414.52
6414.52
6414.52
6414.52
Impuesto a la Renta
-
(1603.63)
(1603.63)
(1603.63)
(1603.63)
(1603.63)
(1603.63)
(1603.63)
(1603.63)
(1603.63)
(1603.63)
Intereses Líquidos
-
4810.89
4810.89
4810.89
4810.89
4810.89
4810.89
4810.89
4810.89
4810.89
4810.89
Depreciación (+)
-
28.5
28.5
28.5
28.5
28.5
28.5
28.5
28.5
28.5
28.5
-285
4839.39
4839.39
4839.39
4839.39
4839.39
4839.39
4839.39
4839.39
4839.39
4839.39
Flujo de caja esperado
Flujo de Caja
Incremental
INFORMACIÓN ADICIONAL
INVERSIÓN
Depreciación de INVERSIÓN
Tasa mínima de Rentabilidad
IMPUESTO A LA RENTA
ÍNDICES ECONÓMICOS
PERIODO DE RECUPERACIÓN DEL CAPITAL (en años)
VALOR ACTUAL NETO (VAN)
TASA INTERNA DE RETORNO (TIR)
$285
10%
12%
25%
0.06
$27,344
1698%
en meses
0.71
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
205
Evaluación económica del Caso 2: disminución de consumo de agua, ácido y dispersante.
Cuadro 84. Planilla de Evaluación Económica- Estudio de Caso 2
Situación Actual
Materia prima auxiliares de tintura (dispersante)
Costo unitario de materia prima auxiliares
Costo total de materia prima
Materia prima auxiliares de tintura (ácido RB)
Costo unitario de materia prima auxiliares
Costo total de materia prima
Generación de residuos
Costo unitario de disposición de residuos
Costo total de disposición de residuos
Valor de venta de residuo
Ingreso total de venta de residuo
Consumo de energía
Costo unitario de energía
Costo total de energía
Consumo de agua total
Consumo unitario de agua
Costo total de agua
Generación de efluente
Costo unitario del tratamiento del efluente
Costo total del tratamiento del efluente
Gastos de mantenimiento
Gastos de mano de obra
Gastos de otros insumos
TOTAL
Gastos con inversiones
Inversión 1=Tanques de almacenamiento
Inversión 2= Bombas y accesorios
Inversión 3=
TOTAL
US$
1221,55
1,73
2113,28
961,29
0,96
922,84
0,00
0,00
0,00
9590,71
0,72
6905,31
0,00
----0,00
0,00
0,00
0,00
9941,43
Unidad
Kg/año
US$/Kg
US$/año
Kg/año
US$/Kg
US$/año
Kg/año
US$/Kg
US$/año
US$/Kg
US$/año
kWh/año
US$/kWh
US$/año
m 3/año
US$/m 3
US$/año
m 3/año
US$/m 3
US$/año
US$/año
US$/año
US$/año
US$/año
US$
1200,00
300,00
1500,00
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
206
Cuadro 85. Planilla de Evaluación Económica- Estudio de Caso 2 (Situación Esperada)
Situación Esperada
Materia prima auxiliares de tintura (dispersante)
Costo unitario de materia prima auxiliares
Costo total de materia prima
Materia prima auxiliares de tintura (ácido RB)
Costo unitario de materia prima auxiliares
Costo total de materia prima
Generación de residuos
Costo unitario de disposición de residuos
Costo total de disposición de residuos
Valor de venta de residuo
Ingreso total de venta de residuo
Consumo de energía
Costo unitario de energía
Costo total de energía
Consumo de agua total
Consumo unitario de agua
Costo total de agua
Generación de efluente
Costo unitario del tratamiento del efluente
Costo total del tratamiento del efluente
Gastos de mantenimiento
Gastos de mano de obra
Gastos de otros insumos
TOTAL
US$
406,77
1,73
703,71
320,11
0,96
307,31
0,00
0,00
0,00
7623,95
0,72
5489,24
0,00
----0,00
0,00
0,00
0,00
6500,26
Unidad
Kg/año
US$/Kg
US$/año
Kg/año
US$/Kg
US$/año
Kg/año
US$/Kg
US$/año
US$/Kg
US$/año
kWh/año
US$/kWh
US$/año
m 3/año
US$/m 3
US$/año
m 3/año
US$/m 3
US$/año
US$/año
US$/año
US$/año
US$/año
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
207
Cuadro 86. Flujo de Caja Actual- Caso 2
DETALLE
AÑO
0
Ingresos
1
-
2
-
Ingresos por venta
3
4
5
6
7
8
9
10
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Valor de venta residuo 1
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Valor de venta residuo 2
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
(9941,43)
(9941,43)
(9941,43)
(9941,43)
(9941,43)
(9941,43)
(9941,43)
(9941,43)
(9941,43)
(9941,43)
Materia prima: químicos y auxiliares de
tintura (dispersante)
(2113,28
(2113,28
(2113,28
(2113,28
(2113,28
(2113,28
(2113,28
(2113,28
(2113,28
(2113,28
Materia prima: químicos y auxiliares de
tintura (ácido)
(922,84)
(922,84)
(922,84)
(922,84)
(922,84)
(922,84)
(922,84)
(922,84)
(922,84)
(922,84)
Generación de residuo
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Consumo de energía
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Consumo de Agua total
(6905,31)
(6905,31)
(6905,31)
(6905,31)
(6905,31)
(6905,31)
(6905,31)
(6905,31)
(6905,31)
(6905,31)
Generación de efluente
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Gastos de mantenimiento
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Gastos de mano de obra
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Gasto de otros insumos
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
(9941,43)
(9941,43)
(9941,43)
(9941,43)
(9941,43)
(9941,43)
(9941,43)
(9941,43)
(9941,43)
(9941,43)
Costos Operacionales
Flujo de Caja Liquido
-
-
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
208
Cuadro 87. Flujo de Caja Esperado- Caso 2
DETALLE
AÑO
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
*Inversiones
Inversión 1= Tanque de almacenamiento
(1500.00)
Inversión 2= Bomba/ accesorios
(300.00)
Ingresos
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
(6500,26)
(6500,26)
(6500,26)
(6500,26)
(6500,26)
(6500,26)
(6500,26)
(6500,26)
(6500,26)
(6500,26)
Materia prima: químicos y auxiliares de
tintura (dispersante)
(703,71)
(703,71)
(703,71)
(703,71)
(703,71)
(703,71)
(703,71)
(703,71)
(703,71)
(703,71)
Materia prima: químicos y auxiliares de
tintura (ácido)
(307,31)
(307,31)
(307,31)
(307,31)
(307,31)
(307,31)
(307,31)
(307,31)
(307,31)
(307,31)
Generación de residuo
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Consumo de energía
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Consumo de Agua total
(5489,24)
(5489,24)
(5489,24)
(5489,24)
(5489,24)
(5489,24)
(5489,24)
(5489,24)
(5489,24)
(5489,24)
Generación de efluente
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Gastos de mantenimiento
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Gastos de mano de obra
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Gasto de otros insumos
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
(6500,26)
(6500,26)
(6500,26)
(6500,26)
(6500,26)
(6500,26)
(6500,26)
(6500,26)
(6500,26)
(6500,26)
Ingresos por venta
Valor de venta residuo 1
Costos Operacionales
Flujo de Caja Liquido
-
-
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
209
Cuadro 88. Flujo de Caja Incremental- Caso 2
Detalle
AÑO
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1500.00
(6500.26)
(6500.26)
(6500.26)
(6500.26)
(6500.26)
(6500.26)
(6500.26)
(6500.26)
(6500.26)
(6500.26)
Flujo de caja inicial
-
(9941.43)
(9941.43)
(9941.43)
(9941.43)
(9941.43)
(9941.43)
(9941.43)
(9941.43)
(9941.43)
(9941.43)
Diferencia Liquida
1500.00
3441.17
3441.17
3441.17
3441.17
3441.17
3441.17
3441.17
3441.17
3441.17
3441.17
Depreciación (-)
-
(150.00)
(150.00)
(150.00)
(150.00)
(150.00)
(150.00)
(150.00)
(150.00)
(150.00)
(150.00)
Intereses Tributarios
-
3291.17
3291.17
3291.17
3291.17
3291.17
3291.17
3291.17
3291.17
3291.17
3291.17
Impuesto a la Renta
-
(822.79)
(822.79)
(822.79)
(822.79)
(822.79)
(822.79)
(822.79)
(822.79)
(822.79)
(822.79)
Intereses Líquidos
-
2468.38
2468.38
2468.38
2468.38
2468.38
2468.38
2468.38
2468.38
2468.38
2468.38
Depreciación (+)
-
150.00
150.00
150.00
150.00
150.00
150.00
150.00
150.00
150.00
150.00
-1500.00
2618,38
2618,38
2618,38
2618,38
2618,38
2618,38
2618,38
2618,38
2618,38
2618,38
Flujo de caja esperado
Flujo de Caja
Incremental
INFORMACIÓN ADICIONAL
INVERSIÓN
Depreciación de INVERSIÓN
Tasa mínima de Rentabilidad
IMPUESTO A LA RENTA
ÍNDICES ECONÓMICOS
PERIODO DE RECUPERACIÓN DEL CAPITAL (en años)
VALOR ACTUAL NETO (VAN)
TASA INTERNA DE RETORNO (TIR)
$ 1500
10%
12%
25%
0.57
$14794
175 %
en meses
6.87
ELABORADO POR: Sofía Morillo Ch.
210
ANEXO D
Fotografías de Procedimientos Experimentales
Figura 45. Máquina de Tintura AHIBA EasyDye (Abierta y Cerrada)
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
211
Figura 46. Preparación de la solución base
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
Figura 47. Muestra de tonos obtenidos
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
212
Figura 48. Medida de absorbancia de baños de tintura de algodón
FUENTE: TEXTILES MARÍA BELÉN
213
ANEXO E
Glosario
Análisis Técnico: Es la reunión y análisis de la información que permite, verificar la
posibilidad técnica de fabricar el producto y determinar el efecto que tienen las variables del
proyecto en su rentabilidad.
Análisis Económico: Analiza el rendimiento y rentabilidad de toda inversión
independientemente de la fuente de financiamiento.
Análisis Ambiental: Analiza la cantidad de contaminación que se estima reducir.
Contaminación Es la presencia en el ambiente de sustancias, elementos, energía o
combinación de ellas, en concentración y permanencia superiores o inferiores a las
establecidas en la legislación vigente
Demanda química de oxígeno. (DQO): Es un parámetro que mide la cantidad de materia
orgánica susceptible de ser oxidada por medios químicos que hay en una muestra líquida. Se
utiliza para medir el grado de contaminación y se expresa en mg O2/litro.
Demanda bioquímica de oxígeno. (DBO): Es un parámetro que mide la cantidad de materia
susceptible de ser consumida u oxidada por medios biológicos que contiene una muestra
líquida, y se utiliza para determinar su grado de contaminación. Normalmente se mide
transcurridos 5 días (DBO5) y se expresa en mg O2/litro.
Desarrollo Sustentable: Es el mejoramiento de la calidad de la vida humana dentro de la
capacidad de carga de los ecosistemas; implica la satisfacción de las necesidades actuales
sin comprometer la satisfacción de las necesidades de las futuras generaciones.
Desecho: Denominación genérica de cualquier tipo de producto residual o basura procedente
de la industria, comercio, el campo o los hogares.
Diagrama de flujo. Tipo de representación de procesos que consiste en identificar las
relaciones e interacciones entre procesos de la misma jerarquía, por medio de sus entradas,
salidas, recursos y controles.
Disposición final. Forma y/o sitio de almacenamiento definitivo, o forma de destrucción de
desechos.
Eficiencia. Es la capacidad administrativa de producir el máximo de resultados con el mínimo
de recursos, el mínimo de energía y en el mínimo de tiempo posible.
214
Efluentes líquidos industriales. Los efluentes líquidos son residuos líquidos o residuos
líquidos mezclados con sólidos, procedentes de las actividades industriales.
Estudio de Caso. Un proceso de investigación centrado en entender un fenómeno específico
dentro de su contexto de la vida real, que por lo general comprende múltiples fuentes de
información.
Impacto Ambiental: Cualquier cambio en el ambiente, ya sea negativo o beneficioso, total o
parcial, resultante de las actividades productos o servicios de una organización.
Indicadores Variables con las que se evaluará la eficacia y eficiencia de las distintas
actividades organizacionales.
Indicador Ambiental: Parámetro o valor derivado de ciertos parámetros que proporciona
información sobre el estado del medio ambiente, describe dicho estado o se refiere a éste.
Inversión: Es un término con varias acepciones relacionadas con el ahorro, la alocación de
capital y el postergamiento.
Límite permisible. Valor máximo de concentración de elementos o sustancias en los
diferentes componentes del ambiente, determinado a través de métodos estandarizados y
reglamentados a través de instrumentos legales.
Materia prima: Son los materiales extraídos de la naturaleza y que se transforman para
elaborar bienes de consumo.
Medio Ambiente o Ambiente. El entorno del sitio en que opera una organización, incluyendo
el aire, el agua, el suelo, los recursos naturales, la flora, la fauna, los seres humanos y su
interrelación.
Mejora continua: Proceso recurrente de optimización del sistema de gestión ambiental para
lograr mejoras en el desempeño ambiental global de forma coherente con la política ambiental
de la organización.
Optimización de procesos productivos. Estudio y evaluación de procesos de producción y
transmisión, análisis e informe de las propuestas para mejorar la calidad, reducir costos y
obtener una cadena de valor óptima.
Proceso: Conjunto de actividades, eventos o fases de carácter consecutivo; estas se realizan
o suceden de acuerdo con el orden, y con un determinado fin; entendiéndose que una fase no
tiene sentido sin la resolución de la fase anterior.
215
Productos: Es cualquier cosa que se puede ofrecer a un mercado para satisfacer un deseo o
una necesidad.
Período de Recuperación de Capital (PRC). Es el tiempo esperado de años que se
requieren para recuperar la inversión original.
Rentabilidad: Rendimiento, ganancia que produce una empresa
Residuos: Sustancia sólida, líquida o gaseosa resultante de la operación de producción,
consumo y servicio; que no tiene más uso y se lo descarga directa o indirectamente a un
cuerpo receptor, es decir a la atmósfera, el agua o el suelo.
Tasa Interna de Retorno (TIR). Es la tasa de descuento que iguala el valor actual de los
flujos de efectivo esperados de un proyecto con el desembolso de la inversión.
Tecnología: Termino general que se aplica al proceso a través del cual los seres humanos
diseñan herramientas y máquinas para incrementar su control y su comprensión del entorno
material.
Valor Actual Neto (VAN). Método utilizado para evaluar las propuestas de capital, basado en
las técnicas del flujo de efectivo descontado.
Viabilidad: Es la cualidad de viable (que tiene) probabilidades de llevarse a cabo o de
concretarse gracias a sus circunstancias o características.
216
